La teledetección con vehículos aéreos no tripulados (VANT) se ha convertido en una herramienta importante para la tecnología moderna de teledetección debido a su bajo costo y alta flexibilidad. La teledetección por brillo solar (SG) basada en plataformas satelitales muestra un gran potencial en los campos del entorno dinámico marino y los derrames de petróleo en el mar, pero el análisis y la aplicación de imágenes SG basadas en VANT necesitan ser estudiados más a fondo. En este estudio, realizamos un experimento de teledetección SG de superficie de agua desde múltiples ángulos utilizando varios VANT y recopilamos imágenes bajo diferentes parámetros de observación. Luego, analizamos y discutimos la señal SG en las imágenes de múltiples ángulos, especialmente la distribución e intensidad de SG. Además, se propone un modelo para extraer señales SG de imágenes basado en la recuperación de píxeles oscuros en regiones en este estudio. Dado que el modelo de Cox-Munk actual solo es aplicable a SG estadístico, las imágenes SG extraídas se reducen en resolución mediante filtrado de media. Basado en el modelo de teledetección SG de múltiples ángulos, se estiman la rugosidad de la superficie del agua y el índice de refracción equivalente. Los resultados estimados se comparan con datos medidos y de la literatura. Además, también se discute la influencia de diferentes combinaciones de ángulos de observación en los resultados de inversión. Los resultados del estudio muestran que la teledetección SG de superficie de agua basada en VANT proporciona una nueva idea para el análisis y la aplicación de señales de imagen, lo que tiene un papel importante que desempeñar.