在駕駛過程中,你是否曾在高樓林立的城區遭遇導航定位“卡殼”,或是在地下停車場因導航失靈而“暈頭轉向”?這些困擾眾多駕駛者的“城市導航困境”,如今迎來了更為智能的解決方案。
近日,中國衛星導航定位協會公布了2025年衛星導航定位科學技術獎的獲獎名單。其中,由南京航空航天大學牽頭、山東大學作為重要參與單位申報的“城市復雜環境下車載導航定位關鍵技術及應用”項目,榮獲了衛星導航定位科技進步一等獎。該項目為多場景智能導航服務的高效運行提供了關鍵技術支撐,目前已在某國內頭部新能源車企的新款車型中實現量產應用,顯著提升了用戶的智能出行體驗。
在城市環境中,導航衛星信號面臨著諸多挑戰。聶文鋒,山東大學空間科學與技術學院衛星導航與遙感團隊的研究員指出:“與開闊地帶相比,城市中的高樓大廈、地下空間的墻體結構,甚至道路兩旁的樹木,都會對衛星信號造成遮擋和反射。空間環境中的電磁干擾,如太陽活動引發的地磁暴,也會削弱北斗/GNSS信號的強度,甚至導致信號中斷。這些復雜的干擾因素,極易使衛星導航信號偏離正確方向,從而大幅增加定位誤差。”
為了攻克這些難題,聶文鋒及其團隊成員開展了為期三年的技術攻關。他們深入研究復雜電磁干擾環境下北斗/GNSS信號的處理問題,系統分析了多種干擾類型對信號特性及接收機跟蹤環路性能的影響,建立了干擾環境建模與性能評估體系。這一成果為抗干擾技術的設計與優化提供了堅實的理論依據和模型支撐,顯著提升了北斗/GNSS系統在復雜環境中的穩定性和抗干擾能力。
在山東大學(威海)的威海市衛星導航與遙感重點實驗室里,一輛配備了多種傳感器的測試小車格外引人注目。這輛小車搭載了北斗/GNSS接收機、慣性導航傳感器、視覺傳感器、激光雷達以及超寬帶設備,仿佛擁有了人類的“視覺”“觸覺”和“方向感”。通過這套復雜的傳感器陣列,小車能夠在模擬的“城市迷宮”中實時捕捉環境和自身運動數據。
“我們將測試小車開進高區高樓密集的區域,作為驗證技術的真實場景。經過反復測試,我們構建了多傳感器協同定位模型,并實現了環境自適應的數據融合算法與系統集成方案。”聶文鋒介紹道。這意味著,當衛星信號因遮擋而減弱時,系統會立即啟動“備用方案”,利用慣性導航等傳感器的數據,通過環境自適應數據融合算法,智能地估算車輛的實際位置。
這項車載導航定位技術不僅具備強大的抗干擾能力,還融入了一個“智能大腦”,使其更加“聰明”。聶文鋒補充說:“它能自動判斷車輛是行駛在開闊地帶,還是進入了隧道或地下空間,從而動態調整對不同傳感器的信任權重,實現無縫切換,確保導航的精度、連續性和魯棒性。”
據悉,衛星導航定位科學技術獎是經國家科學技術部批準登記的全國性社會力量科學技術獎,也是國內唯一針對衛星導航定位領域暨北斗導航領域的科學技術獎。此次獲獎,是山東大學衛星導航與遙感團隊繼去年牽頭申報的項目獲得2024年衛星導航定位科技進步一等獎后,再次斬獲該獎項。
這項技術的成功,不僅讓導航變得更加“好用”,其實現的高可靠、高精度定位能力,更是深空探測、海洋導航等國家重大科技戰略的基石。這也體現了威海市衛星導航與遙感重點實驗室自成立以來的初心:始終聚焦國家重大戰略需求,打造國內一流、國際先進的科研平臺。










