地面测站与探测器之间的通信时延,使自主光学导航方式成为探测器向小行星着陆过程中重要的导航手段之一。采用双目视觉技术的导航系统具有不依靠测距信息等优点,因此在深空探测领域具有广泛的应用前景。本论文针对小行星探测器下降段的特点,对基于双目视觉的小行星软着陆自主导航方法进行了研究。首先,分析基于双目视觉导航方法的基本原理,建立各坐标系之间的转换关系。考虑空间点在导航相机像平面上的投影关系,结合极线几何的性质,建立双目视觉投影成像模型。其次,对特征点检测与匹配算法进行研究。提出一种快速SUSAN角点检测算法,该算法具有不需要计算像素点梯度等优点;针对特征点匹配问题,通过相似性检验、兼容性检验的边缘特征点匹配方法,对双目图像的特征点进行匹配。再次,给出了一种基于双目视觉的运动参数估计算法。该算法利用双目测距及基于点对应的运动参数估计原理,求取探测器的姿态和位置信息。最后,对基于双目视觉的小行星着陆导航系统进行设计并进行了数学仿真验证。仿真结果表明本文给出的自主导航系统有效、可行,并具有一定的鲁棒性。