| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-33页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的与意义 | 第14-16页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第14页 |
| 1.1.2 课题研究的目的意义 | 第14-16页 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 | 第16-30页 |
| 1.2.1 视觉测量航天任务 | 第16-19页 |
| 1.2.2 单目视觉位姿测量及导航方法 | 第19-21页 |
| 1.2.3 基于视觉/惯导的组合导航方法 | 第21-22页 |
| 1.2.4 基于视觉测量的跟踪控制方法 | 第22-25页 |
| 1.2.5 视觉导航物理实验 | 第25-30页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第30-33页 |
| 第2章 视觉导航相关基础理论 | 第33-51页 |
| 2.1 引言 | 第33页 |
| 2.2 单目视觉成像模型 | 第33-41页 |
| 2.2.1 坐标系定义 | 第33-34页 |
| 2.2.2 小孔成像模型 | 第34-35页 |
| 2.2.3 相机标定方法 | 第35-41页 |
| 2.3 Cramér–Rao lower bound基本算法 | 第41-48页 |
| 2.3.1 一维Cramér–Rao lower bound推导 | 第42-43页 |
| 2.3.2 二维Cramér–Rao lower bound推导 | 第43-45页 |
| 2.3.3 Cramér–Rao lower bound的其他形式 | 第45-48页 |
| 2.4 目标运动建模 | 第48-50页 |
| 2.4.1 位移模型 | 第48页 |
| 2.4.2 旋转模型 | 第48-50页 |
| 2.5 本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 基于自然特征的相对位姿确定凸松弛优化方法 | 第51-76页 |
| 3.1 引言 | 第51-52页 |
| 3.2 基于特征点的位姿确定两阶段迭代算法 | 第52-57页 |
| 3.2.1 问题描述 | 第52-54页 |
| 3.2.2 相对位姿两阶段迭代求解算法 | 第54-57页 |
| 3.3 绝对定位求解的凸松弛优化方法 | 第57-63页 |
| 3.3.1 优化问题的凸松弛 | 第58页 |
| 3.3.2 LMI凸优化求解方法 | 第58-62页 |
| 3.3.3 基于四元数的凸松弛优化方法 | 第62-63页 |
| 3.4 收敛性分析 | 第63-67页 |
| 3.4.1 凸松弛优化算法的收敛性分析 | 第64-66页 |
| 3.4.2 两阶段迭代算法的收敛性分析 | 第66-67页 |
| 3.5 仿真验证与结果分析 | 第67-75页 |
| 3.5.1 仿真参数设置 | 第67-68页 |
| 3.5.2 精度及收敛性评估 | 第68-73页 |
| 3.5.3 鲁棒性评估 | 第73-75页 |
| 3.6 本章小结 | 第75-76页 |
| 第4章 视觉/IMU组合相对导航的多速率滤波方法 | 第76-106页 |
| 4.1 引言 | 第76页 |
| 4.2 视觉/IMU组合导航方案设计 | 第76-82页 |
| 4.2.1 组合导航方案设计 | 第77页 |
| 4.2.2 相对运动模型 | 第77-78页 |
| 4.2.3 姿态滤波器 | 第78-80页 |
| 4.2.4 位置滤波器 | 第80-81页 |
| 4.2.5 系统量测方程 | 第81-82页 |
| 4.3 多速率卡尔曼滤波器设计 | 第82-95页 |
| 4.3.1 多速率滤波基本思路 | 第82-84页 |
| 4.3.2 多速率滤波算法修正 | 第84-85页 |
| 4.3.3 基于CRLB模型的滤波器参数设计 | 第85-93页 |
| 4.3.4 多速率滤波器仿真评估 | 第93-95页 |
| 4.4 互补滤波器设计 | 第95-104页 |
| 4.4.1 互补滤波器基本思路 | 第96页 |
| 4.4.2 互补滤波器设计 | 第96-98页 |
| 4.4.3 互补滤波器稳定性证明及性能分析 | 第98-101页 |
| 4.4.4 仿真及结果分析 | 第101-104页 |
| 4.5 本章小结 | 第104-106页 |
| 第5章 基于图像信息反馈的空间目标跟踪控制方法 | 第106-127页 |
| 5.1 引言 | 第106页 |
| 5.2 目标跟踪控制问题描述 | 第106-108页 |
| 5.3 增益切换PD控制律 | 第108-117页 |
| 5.3.1 控制律设计 | 第108-111页 |
| 5.3.2 控制系统稳定性分析 | 第111-114页 |
| 5.3.3 控制系统参数设计 | 第114-117页 |
| 5.4 仿真与结果分析 | 第117-126页 |
| 5.5 本章小结 | 第126-127页 |
| 第6章 视觉测量与控制物理仿真系统及算法验证 | 第127-141页 |
| 6.1 引言 | 第127页 |
| 6.2 物理仿真系统方案设计 | 第127-133页 |
| 6.2.1 空间操作技术验证系统总体方案 | 第127-130页 |
| 6.2.2 系统配置 | 第130-133页 |
| 6.3 视觉相机标定实验 | 第133-135页 |
| 6.4 视觉测量与控制算法物理仿真验证 | 第135-140页 |
| 6.4.1 基于凸松弛优化的单视位姿确定算法 | 第136-137页 |
| 6.4.2 组合导航多速率滤波算法 | 第137-140页 |
| 6.5 本章小结 | 第140-141页 |
| 结论 | 第141-143页 |
| 参考文献 | 第143-154页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第154-156页 |
| 致谢 | 第156-157页 |
| 个人简历 | 第157页 |
