| 摘要 | 第4-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第14-29页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第14-17页 |
| 1.1.1 课题来源 | 第14页 |
| 1.1.2 研究的目的及意义 | 第14-17页 |
| 1.2 国内外研究现状与分析 | 第17-27页 |
| 1.2.1 行星探索视觉导航任务总结 | 第17-19页 |
| 1.2.2 视觉信息在行星探索任务中应用所面临的困难 | 第19-20页 |
| 1.2.3 视觉特征提取与匹配方法研究现状 | 第20-22页 |
| 1.2.4 非线性滤波方法研究现状 | 第22-23页 |
| 1.2.5 视觉辅助行星着陆导航算法研究现状 | 第23-24页 |
| 1.2.6 行星漫游巡视自主导航研究现状 | 第24-26页 |
| 1.2.7 国内外研究现状总结 | 第26-27页 |
| 1.3 本文的主要研究内容 | 第27-29页 |
| 第2章 视觉特征提取与匹配算法 | 第29-61页 |
| 2.1 引言 | 第29页 |
| 2.2 图像局部特征点的提取与匹配方法 | 第29-40页 |
| 2.2.1 图像局部SURF特征检测 | 第30-32页 |
| 2.2.2 斑点近似盒子模板 | 第32-34页 |
| 2.2.3 抗仿射变换SURF模板 | 第34-37页 |
| 2.2.4 仿真结果与分析 | 第37-40页 |
| 2.3 陨石坑识别算法 | 第40-53页 |
| 2.3.1 陨石坑识别算法简介 | 第40-41页 |
| 2.3.2 陨石坑提取算法 | 第41-44页 |
| 2.3.3 陨石坑匹配算法 | 第44-45页 |
| 2.3.4 陨石坑误匹配消除算法 | 第45-49页 |
| 2.3.5 仿真结果与分析 | 第49-53页 |
| 2.4 三维点云特征提取与匹配算法 | 第53-60页 |
| 2.4.1 三维特征提取算法 | 第53-57页 |
| 2.4.2 三维特征匹配算法 | 第57-58页 |
| 2.4.4 仿真结果与分析 | 第58-60页 |
| 2.5 本章小结 | 第60-61页 |
| 第3章 视觉特征数据库的构建方法研究 | 第61-79页 |
| 3.1 引言 | 第61页 |
| 3.2 数据库尺寸与结构 | 第61-62页 |
| 3.3 视觉特征筛选机理 | 第62-64页 |
| 3.3.1 SURF特征子相似度判断 | 第62-63页 |
| 3.3.2 陨石坑特征相似度判断 | 第63-64页 |
| 3.3.3 视觉特征的图像距离 | 第64页 |
| 3.4 特征数据库组建方法 | 第64-72页 |
| 3.4.1 特征利用度函数 | 第64-66页 |
| 3.4.2 数据库初始化 | 第66-69页 |
| 3.4.3 基于贪婪选择的数据库组建方法 | 第69-70页 |
| 3.4.4 数据库的分层构建方式 | 第70-72页 |
| 3.5 仿真与验证 | 第72-78页 |
| 3.5.1 蒙特卡洛对比实验 | 第72-75页 |
| 3.5.2 半物理仿真验证试验 | 第75-78页 |
| 3.6 本章小结 | 第78-79页 |
| 第4章 视觉辅助定点着陆导航方法研究 | 第79-111页 |
| 4.1 引言 | 第79页 |
| 4.2 着陆段导航方案 | 第79-80页 |
| 4.3 导航坐标系与系统模型 | 第80-87页 |
| 4.3.1 导航坐标系定义 | 第80-82页 |
| 4.3.2 着陆器动力学与运动学 | 第82-83页 |
| 4.3.3 着陆器状态方程 | 第83-85页 |
| 4.3.4 视觉辅助的惯性导航方法 | 第85-87页 |
| 4.4 动力下降段视觉导航算法 | 第87-99页 |
| 4.4.1 导航方案 | 第87页 |
| 4.4.2 观测模型的建立 | 第87-89页 |
| 4.4.3 基于三维模型的测距补偿 | 第89-90页 |
| 4.4.4 导航滤波器设计 | 第90-93页 |
| 4.4.5 陨石坑选择策略 | 第93-95页 |
| 4.4.6 仿真结果与分析 | 第95-99页 |
| 4.5 最终着陆段视觉导航算法 | 第99-110页 |
| 4.5.1 着陆末段视觉导航所面临的困难 | 第99页 |
| 4.5.2 特征不变量构建 | 第99-101页 |
| 4.5.3 基于集合相似度的特征匹配 | 第101-103页 |
| 4.5.4 导航滤波器设计 | 第103-106页 |
| 4.5.5 仿真结果与分析 | 第106-110页 |
| 4.6 本章小结 | 第110-111页 |
| 第5章 行星表面漫游巡视自主导航算法 | 第111-132页 |
| 5.1 引言 | 第111页 |
| 5.2 漫游巡视阶段EKF-SLAM算法 | 第111-119页 |
| 5.2.1 坐标系定义 | 第111-112页 |
| 5.2.2 漫游巡视段运动学模型 | 第112-113页 |
| 5.2.3 双目相机测量与制图模型 | 第113-114页 |
| 5.2.4 漫游巡视EKF-SLAM方法 | 第114-119页 |
| 5.3 主动重观测EKF-SLAM算法 | 第119-127页 |
| 5.3.1 Active-SLAM概念介绍 | 第119-122页 |
| 5.3.2 主动重观测的触发条件 | 第122-123页 |
| 5.3.3 主动重观测的路径规划 | 第123-125页 |
| 5.3.4 地图检索与改进ICP匹配算法 | 第125-127页 |
| 5.4 仿真结果与分析 | 第127-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-132页 |
| 结论 | 第132-135页 |
| 参考文献 | 第135-146页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 个人简历 | 第149页 |