Độc quyền toàn cầu! Nhóm Trung Quốc phát triển công nghệ "định hướng quang học", không sợ bị nhiễu GPS

问AI · 光学导航技术如何突破传统导航的干扰瓶颈？

【文章/观察者网 齐倩】

上周，清华大学发布消息称，该校智能微系统与纳卫星团队历时20年攻关，成功研发全球性光学导航定位技术与系统。据介绍，这项技术在国际上实现全球首创，成为北斗系统的关键补充。

这一消息公布后，引起了香港英文媒体《南华早报》的注意。

“太空灯塔——中国抗干扰卫星网络填补GPS盲区，”3月30日，该报以此为题报道称，该系统抗干扰、高精度，即使在GPS信号无法使用或被干扰的情况下，也能为各项任务提供定位服务。

报道还提及，光学导航技术目前也正在中东使用，帮助无人机在GPS信号被干扰的环境中继续工作。

 

 示意图 

清华大学3月24日公布了上述消息，称这项技术全面提升了我国导航体系的安全性与可靠性，一举破解了在“卫星无线电拒止环境”（即通过技术手段在特定区域内使卫星导航系统失效）下“卫星无线电无法定位”“天文光学定位精度差”两大行业瓶颈。

报道称，该技术获得教育部2025年科学研究优秀成果奖（自然科学和工程技术）的工程技术奖特等奖。相关产品已销往美、英、法等近20个国家。

据介绍，传统无线电导航易受干扰，在复杂的电磁环境下可能出现信号失效。天文光学导航又存在信源微弱、精度不足等局限。为了解决这些问题，清华团队另辟蹊径，在卫星上搭载高亮度光学信标。

团队负责人、清华精密仪器系教授邢飞表示：“古代水手依赖灯塔导航，而我们做的是把‘灯塔’搬到太空，让发光卫星代替‘灯塔’成为可靠的光信号，为万物指引航向。”

邢飞说，这套以光学信号为载体、以测角定位为核心的全球导航系统，是在卫星上搭载大功率、宽覆盖的光学信标源，向空间发射携带导航编码信息的光信号。当地面接收机捕获信号后，结合卫星精密轨道，通过极坐标原理即可完成自身定位，团队以此构建起了光学式“信源基准－传递链路－测量仪器”的全新导航架构。

他表示，光波的波长极短，只能直线传播，干扰信号无法通过绕射进入到接收机的视场范围内。因此光学导航不仅拥有抗干扰的天然优势，更通过可控的太空光学信标，弥补了天文光学导航的信源缺陷，从原理方法到应用模式完成了全方位革新。

目前，团队已构建起由11颗卫星组成的光学导航星座。该技术还突破了光学敏感器微型化瓶颈，实现了从十公斤到百克级的跨越。这仅仅是个开始。

这项技术拥有广阔应用前景，将为低空经济、深空探测等领域提供全新解决方案。团队计划与现有的通信基础设施结合，构建光学导航增强网络，解决无人机、自动驾驶车辆在隧道、复杂路况下的导航盲区问题。

“我们规划在约816公里的近地轨道上，部署37颗卫星，从而实现对地球南北纬60度以内区域的全球覆盖，”邢飞解释道，这是全球绝大部分人口和经济活动的区域。

《南华早报》提到，光学导航也有明显的局限性。它需要视线通畅，光信号容易受天气或障碍物影响。

报道称，中国此前已经在月球探测项目中使用过光学导航技术。例如，2013年的嫦娥三号探测器就依靠摄像头识别月面特征，在下降过程中进行自主导航，最终实现了精准着陆。

 

2024年，清华大学光学导航卫星发射现场 清华大学官网 

与此同时，美国航空航天局（NASA）和欧洲航天局也在推进光学导航技术研发。

NASA在2024年的一篇报告中称，在月球表面这样昏暗荒芜的环境中，很容易迷路。由于几乎没有肉眼可见的地标可供辨识，宇航员和探测车必须依靠其他方法来规划路线，例如光学导航。去年10月，欧洲航天局通报称，正式启动光学导航技术项目。

就在《南华早报》关注中国光学导航定位技术之际，中东正在爆发一场隐形战争：GPS干扰。

据英国广播公司（BBC）3月初报道，随着美以伊军事冲突爆发，电子战的范围正在进一步扩大至无人机以及船舶自动识别系统（AIS），已严重干扰附近船舶航行。还有消息称，该地区的美国军队正在使用干扰系统来保护其基地、人员和舰艇免受无人机和制导武器的攻击。

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