隨著我國(guó)深空探測(cè)技術(shù)的不斷發(fā)展，火星探測(cè)成為我國(guó)既月球探測(cè)后的下一個(gè)目標(biāo)。與月球相比，火星距離遠(yuǎn)與地面站進(jìn)行實(shí)時(shí)聯(lián)系較困難，所以要求火星探測(cè)器具有較強(qiáng)的自主著陸能力。眾多深空探測(cè)研究表明，探測(cè)器著陸區(qū)域的坡度一般為15度，最大著陸坡度不能超過30度。探測(cè)器要實(shí)現(xiàn)白主安全著陸，必須避開障礙物著陸到較為平坦的區(qū)域。因此實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)器擬著陸區(qū)域的坡度估計(jì)顯得尤為重要。火星距地球遠(yuǎn)，負(fù)載能力有限，選擇傳感器要考慮到火星探測(cè)這一特殊情況。光學(xué)攝像機(jī)與其它傳感器相比，重量輕、能耗小適合火星探測(cè)這種遠(yuǎn)程探測(cè)器。并且光學(xué)攝像機(jī)產(chǎn)生的圖像信息成本低、圖像的信息量大非常適合火星探測(cè)實(shí)時(shí)坡度估計(jì)。因此。基于被動(dòng)圖像的火星探測(cè)器自主著陸研究有著較為重要的意義。

　　Larry Matthies在2008年提出用立體視覺對(duì)坡度進(jìn)行檢測(cè)：北京航空航天大學(xué)的馬蓮等提出了利用高程數(shù)據(jù)進(jìn)行坡度估計(jì)：哈爾濱T業(yè)大學(xué)的田陽(yáng)，崔平遠(yuǎn)，崔祜濤等利用非線性迭代來(lái)著陸區(qū)域的單應(yīng)矩陣得到法線方向從而得到坡度。

　　文中根據(jù)舒勒定理得出火星重力方向，然后根據(jù)計(jì)算機(jī)視覺中平面單應(yīng)矩陣H與其基礎(chǔ)矩陣F具有相容性原理得到所拍攝平面酌法向量，則坡度大小為平面法向量與重力方向夾角的大小。該方案經(jīng)過仿真驗(yàn)證，能夠滿足火星探測(cè)器自主著陸過程中對(duì)坡度估計(jì)的要求。