Диссертация посвящена разработке методов и алгоритмов для решения задачи одновременного картирования и локализации по видеопотоку единственной камеры в контексте автономного управления мобильной робототехникой. В диссертации предложен алгоритм обнаружения замыканий траекторий на основе эвристического ограничения области поиска визуального сходства изображений. Разработана модель искусственной нейронной сети для восстановления глубины изображений и применена для картирования и локализации в реальном времени на мобильном роботе. Разработана новая модель оценки качества карт с учётом позиций камеры, которые были вычислены в ходе реконструкции трехмерной карты. Проведено экспериментальное исследование, которое показало, что разработанные в ходе работы над диссертационным исследованием алгоритмы и модели имеют преимущества как в скорости работы, так и в точности по сравнению с современными аналогами.