| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-29页 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第14页 |
| 1.1.2 课题研究目的和意义 | 第14-15页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第15-26页 |
| 1.2.1 视觉测量的空间任务 | 第15-20页 |
| 1.2.2 视觉主动特征选择方法 | 第20-21页 |
| 1.2.3 单目视觉位姿确定方法 | 第21-23页 |
| 1.2.4 视觉/IMU组合导航方法 | 第23-26页 |
| 1.3 论文的主要研究内容 | 第26-29页 |
| 第2章 视觉导航相关基础理论 | 第29-45页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 坐标系定义及姿态表示方法 | 第29-34页 |
| 2.2.1 坐标系定义 | 第29-31页 |
| 2.2.2 旋转矩阵 | 第31-32页 |
| 2.2.3 姿态四元数 | 第32-34页 |
| 2.3 相机模型及成像关系 | 第34-36页 |
| 2.3.1 中心透视模型 | 第34页 |
| 2.3.2 物点在不同坐标系下的关系 | 第34-36页 |
| 2.4 非线性系统的状态估计及可观性分析 | 第36-38页 |
| 2.4.1 扩展卡尔曼滤波器 | 第36-37页 |
| 2.4.2 非线性系统可观性分析 | 第37-38页 |
| 2.5 相对姿轨运动模型 | 第38-44页 |
| 2.5.1 相对轨道运动模型 | 第38-41页 |
| 2.5.2 相对姿态运动模型 | 第41-44页 |
| 2.6 本章小结 | 第44-45页 |
| 第3章 基于自然特征的航天器视觉测量主动特征选择方法 | 第45-73页 |
| 3.1 引言 | 第45-46页 |
| 3.2 导航性能与特征点关系分析 | 第46-54页 |
| 3.2.1 视觉系统精度因子 | 第46-49页 |
| 3.2.2 特征点数与导航计算量关系分析 | 第49-50页 |
| 3.2.3 特征点数与导航精度关系分析 | 第50-52页 |
| 3.2.4 特征点几何分布与导航精度关系分析 | 第52-54页 |
| 3.3 基于凸包的主动特征选择方法 | 第54-59页 |
| 3.3.1 凸包方法总体思路 | 第54-55页 |
| 3.3.2 凸包求解算法 | 第55-59页 |
| 3.4 基于最小冗余度的主动特征选择方法 | 第59-62页 |
| 3.4.1 特征点的冗余度定义 | 第59-60页 |
| 3.4.2 最小冗余度特征选择方法 | 第60-62页 |
| 3.5 数学仿真与结果分析 | 第62-72页 |
| 3.5.1 仿真参数设置 | 第62页 |
| 3.5.2 凸包方法仿真与分析 | 第62-65页 |
| 3.5.3 最小冗余度方法仿真与分析 | 第65-70页 |
| 3.5.4 两种方法对比仿真 | 第70-72页 |
| 3.6 本章小结 | 第72-73页 |
| 第4章 基于核空间的航天器相对位姿鲁棒性确定方法 | 第73-94页 |
| 4.1 引言 | 第73-74页 |
| 4.2 问题描述 | 第74页 |
| 4.3 基于核空间的相对位姿鲁棒性确定方法 | 第74-83页 |
| 4.3.1 建立约束方程 | 第75-78页 |
| 4.3.2 鲁棒性核空间估计 | 第78-81页 |
| 4.3.3 位姿确定与优化 | 第81-83页 |
| 4.4 数学仿真与结果分析 | 第83-90页 |
| 4.4.1 仿真参数设置 | 第83-84页 |
| 4.4.2 精度性能评价 | 第84-88页 |
| 4.4.3 鲁棒性能评价 | 第88-90页 |
| 4.4.4 时间性能评价 | 第90页 |
| 4.5 实际图像分析 | 第90-92页 |
| 4.6 本章小结 | 第92-94页 |
| 第5章 视觉/IMU组合的航天器相对导航及在线自标定方法 | 第94-124页 |
| 5.1 引言 | 第94-95页 |
| 5.2 系统方案描述 | 第95-96页 |
| 5.2.1 问题描述 | 第95页 |
| 5.2.2 组合导航方案设计 | 第95-96页 |
| 5.3 系统状态模型及观测模型 | 第96-101页 |
| 5.3.1 相对姿态模型 | 第96-98页 |
| 5.3.2 相对轨道模型 | 第98-99页 |
| 5.3.3 IMU测量模型 | 第99-100页 |
| 5.3.4 相机/IMU位姿模型 | 第100页 |
| 5.3.5 系统观测模型 | 第100-101页 |
| 5.4 基于偏差修正滤波的状态估计 | 第101-107页 |
| 5.4.1 状态模型线性离散化 | 第101-103页 |
| 5.4.2 观测模型线性化 | 第103-104页 |
| 5.4.3 偏差修正滤波器设计 | 第104-107页 |
| 5.5 系统可观性分析 | 第107-117页 |
| 5.5.1 系统可观矩阵 | 第107-111页 |
| 5.5.2 系统可观性分析 | 第111-117页 |
| 5.6 数学仿真与结果分析 | 第117-123页 |
| 5.6.1 仿真参数设置 | 第117-118页 |
| 5.6.2 仿真结果与分析 | 第118-123页 |
| 5.7 本章小结 | 第123-124页 |
| 结论 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-139页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其他成果 | 第139-141页 |
| 致谢 | 第141-142页 |
| 个人简历 | 第142页 |