第1章 緒論 1.1 研究背景 1.1.1 衛星信號拒止時小型運動體的自主導航難題 1.1.2 仿生導航的基本概念與內涵 1.2 國內外研究現狀 1.2.1 仿生導航技術 1.2.2 偏振光導航技術 1.2.3 微慣性／視覺組合導航技術 1.2.4 基于視覺特征的拓撲節點識別技術 1.3 解決問題的思路 1.4 本書的研究內容、組織結構和主要貢獻 1.4.1 本書的研究內容與組織結構 1.4.2 本書的主要貢獻 第2章 仿生偏振視覺定位定向算法 2.1 偏振光及其檢測原理 2.1.1 偏振光及其表示方法 2.1.2 偏振光檢測原理 2.2 大氣散射理論與天空偏振模式 2.2.1 瑞利散射模型 2.2.2 天空偏振光測量裝置 2.2.3 天空偏振模式測量結果 2.3 單點式光羅盤定向算法及誤差分析 2.3.1 偏振光定向算法 2.3.2 航向角估計誤差分析 2.4 陣列式光羅盤定位定向算法 2.4.1 太陽方向矢量的估計 2.4.2 定位定向算法 2.5 本章小結 第3章 多目偏振視覺傳感器設計與標定 3.1 檢偏器角度優化設計 3.1.1 3次等間隔測量 3.1.2 N次任意位置測量 3.2 多目偏振視覺傳感器 3.2.1 傳感器設計 3.2.2 偏振標定 3.2.3 幾何標定 3.3 偏振視覺定位定向實驗驗證 3.3.1 靜態實驗 3.3.2 轉位實驗 3.4 微陣列式偏振光羅盤設計與測試 3.4.1 傳感器設計與集成 3.4.2 傳感器測量誤差模型 3.4.3 光羅盤定向精度評估 3.5 本章小結 第4章 拓撲節點特征的表達與識別方法 4.1 基于偏振視覺的圖像增強方法 4.1.1 偏振視覺增強算法 4.1.2 實驗結果與分析 4.2 基于網格細胞模型的拓撲節點識別方法 4.2.1 網格細胞模型與序列圖像匹配方法 4.2.2 慣性／視覺里程計輔助的序列圖像匹配方法 4.3 場景特征的仿生表達方法 4.3.1 大腦視覺機理與人工神經網絡 4.3.2 基于卷積神經網絡的場景特征表達方法 4.3.3 車載實驗驗證 4.4 導航拓撲節點的構建方法 4.4.1 導航拓撲節點的構建原理 4.4.2 導航拓撲節點的組織方法 4.5 本章小結 第5章 基于航向／位置約束的仿生導航方法 5.1 組合導航系統模型與可觀性分析 5.1.1 組合導航系統模型 5.1.2 系統可觀性分析 5.2 光羅盤輔助慣性／視覺組合導航算法 5.2.1 組合導航系統總體方案設計 5.2.2 基于RANSAC的太陽方向矢量估計算法 5.2.3 車載實驗與結果分析 5.3 基于航向／位置約束的仿生導航算法 5.3.1 仿生導航算法框架 5.3.2 實驗結果與分析 5.4 本章小結 第6章 總結與展望 6.1 主要研究結論 6.2 研究展望 參考文獻