对火星进行探测具有重大的科学价值，是国际上各航天机构对宇宙进行探索的重点。火星漫游器是一种高度智能化的机器人，其能够在复杂恶劣的火星表面环境中进行科学探测,是目前我们人类对火星进行探测的最可靠的依赖工具。针对目前对火星漫游器自主导航提出的特殊要求，本文提出了一种能够满足火星漫游器进行大范围漫游探测导航精度需求的协同导航方法。首先，本文建立了激光雷达的数学仿真模型，给出了均匀高程图的计算方法，这种方法包括原始数据处理、重采样和双线性插值，在此基础上，通过近邻插值和局部最大值方法进行特征提取，最后利用基于DARCE(Data-AlignedRigidity-Constrained Exhaustive Search)算法进行星表全局高程图与局部三维地形图的特征匹配。其次，本文给出了基于立体视觉的火星漫游器运动估计算法，通过对立体相机采集的图像数据进行处理，能够初步估计火星漫游器的运动状态，并且能够得出相邻运动状态的矩阵关系。最后，利用星表全局高程图与局部三维地形图匹配得出的对应关系进行优化，优化漫游器的导航参数信息和相邻运动状态间的矩阵关系，同时引入方位测量，利用MOGA(Multi-frame Odometry-compensated Global Alignment)优化计算得到能满足进行大范围漫游精度要求的导航参数信息。