본 논문에서는 항공기의 자동 공중급유를 위한 영상기반 상대항법 시스템을 구현한다. 공중급유는 프로브-드로그 방식을 가정하고 피급유기가 영상센서를 통해 드로그에 대한 정보를 획득하며 상대항법을 진행한다. 영상에서 드로그 인식을 위해 IR LED를 이용하여 드로그 형태 규정하며 IR 카메라를 통해 획득한 영상을 이용하여 영상처리를 진행한다. 영상처리를 통해 얻은 드로그의 정보는 Gaussian Least Squares Differential Correction(GLSDC) 및 Levenberg-Marquardt(LM)을 이용한 상대항법에 사용된다. 상대 항법 알고리즘을 통해 나온 결과는 INS/Vision 상대 항법 필터를 최종적으로 걸쳐서 결과 값을 도출한다. 시뮬레이션을 통해 전체 시스템의 성능을 검증하고 실험을 통해 구현 가능성을 분석한다