我国玉兔2号月球车现有的巡视导航定位方法主要是通过地面遥操作规划控制完成的,为了最大化巡视器每次规划的行驶距离,其采用大间距行进模式,每次行进通常在6-9米之间,使得相邻导航站点距离较大,所拍摄图像的尺度、旋转、平移上有较大的变化,图像重叠度较低且重叠区分辨率与形态差异很大,为站点间图像的自动匹配带来极大困难,进而影响相邻站点视觉定位的自动化进程。针对巡视器大间距行进视觉定位中的大尺度、旋转变化图像的匹配问题,本文从尺度空间差异性分析的角度分析了空间分辨率比例对匹配成功性的影响关系,提出并建立了图像像素空间分辨率(单个像素对应月面区域的尺寸)比对分析模型,给出了不同站点距离、成像距离和月面倾角条件下图像重叠与缩放的定量关系,并结合了嫦娥四号任务数据,对上述模型和分析的有效性进行验证,确立了上述方法对工程任务的指导意义。具体工作如下:首先从透视投影变换关系出发,考虑观测点月面法向等因素,推导单位像素变化对实际空间位置的影响,建立像素空间分辨率计算的通用模型;再对相邻站点成像关系进行分析,推导出通用的像素空间分辨率比对分析模型。然后推导了不同站点距离、成像距离和月面倾角等因素影响像素空间分辨率的等效关系,确立了两两因素影响分析的最少组合,全面地分析了不同因素相互组合对图像尺度及特征匹配的影响,设计了最优配对图像和匹配可行性的计算策略,从根本上确立了站点距离、成像距离与月面倾角对导航点定位的影响关系。最后结合玉兔2号第一、二月昼间所有的站点数据进行了验证,分析了像素空间分辨率比值对图像匹配成功率的影响关系,对不同类型的影响情况进行分类,总结了不同因素对图像匹配成功率影响的一般性规律,给出了实际任务中视觉定位对相邻导航点相对距离和位置选择的约束准则,同时证明了本文所述模型的有效性,为后续天体表面巡视探测视觉定位水平的提升准备了条件。