作者:陈彬 来源:中国科学报 发布时间:2026/3/27 20:48:53
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全球首创,清华团队重新定义全球性导航

 

近日,教育部公布了2025年科学研究优秀成果奖(自然科学和工程技术)的获奖名单。清华大学智能微系统与纳卫星团队的全球性光学导航定位技术与系统获评工程技术奖特等奖。

在此项研究中,该团队深耕20载,一举破解在“卫星无线电拒止环境”下(通过技术手段在特定区域内使卫星导航系统失效),“卫星无线电无法定位”“天文光学定位精度差”两大行业瓶颈。

“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。”团队负责人、清华大学精密仪器系(以下简称精仪系)教授邢飞的这番话,精准概括了这项获奖成果的灵感来源。

当前,GPS、北斗等无线电导航系统已成为现代社会不可或缺的导航基础设施,但卫星无线电信号虽然传播能力强,却难以抵挡恶意干扰。

“传统导航系统存在难以突破的短板,即便是基于恒星的天文导航,也面临信源微弱、链路不稳等局限,‘导航危机’在现代社会始终存在。”邢飞说。

光学导航正是在这样的背景下应运而生的。

邢飞介绍,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,其工作原理是在卫星上搭载大功率、宽覆盖的光学信标源,并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。

“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。”邢飞说,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。

据悉,该项目已构建起了由11颗卫星组成的光学导航星座,它作为北斗卫星导航系统的重要补充,为我国全球导航、遥感定位、深空探测等重大战略提供了核心技术支撑。依托项目的核心技术,该团队实现了航天产品标准化、国际化,相关产品已销往美、英、法等近20个国家。

 
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