1.项目研究背景
目前,无人平台已在多个领域广泛应用,取得了巨大经济效益。2025年全国两会期间,低空经济被写入了政府工作报告,而且作为战略性新兴产业,成为推动区域经济社会发展的新增长极。然而,在低空场景中,动态障碍物、城市峡谷、恶劣天气(雾霾、风雨)和光照变化等客观条件下,不同物理机理传感器的适用性不同,对PNT(定位、导航、授时)可信性贡献不同,而且无线电信号在复杂电磁环境中误差陡增且缺乏动态欺骗识别能力;多源融合技术因噪声模型缺失和通信资源受限,难以实现数据高效弹性融合;载体动态环境感知与协同SLAM(同步定位与建图)技术受限于数据关联冲突、通信时延等问题,其大范围复杂场景下可信导航定位难以实现;PNT终端架构固定,无法实现导航定位资源弹性管理配置。攻克多源PNT信息通导融合可信导航定位的基础科学问题,研制组件化弹性PNT终端,解决终端可信PNT服务问题,对实现无人平台自主导航与控制具有重要意义。
2.项目研究目标与研究内容
为提升复杂场景下无人平台自主环境感知、定位、导航与控制的能力,本项目围绕异构无人平台“环境智能认知-信息弹性融合-位置可信服务-系统智能决策”架构体系中的关键科学技术问题,开展多源传感器信息弹性集成、传感器信息误差建模补偿、未知场景语义地图构建等关键技术攻关,解决复杂场景无人平台场景认知低和位置服务可信性低等关键问题。
项目的主要研究内容包括:(1)无人平台协同可信定位导航技术系统架构;(2)分布式多源信息弹性融合与位置可信服务技术;(3)场景智能感知与物理语义地图动态构建技术;(4)无人平台弹性PNT终端集成及测试验证。
3.已有研究基础
项目团队拥有“飞行器控制一体化技术全国重点实验室”,长期从事复杂环境下载体运动情景感知和多源信息弹性融合导航理论算法及其应用研究,取得了一些具有创新性的理论和应用成果。先后在IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement、IEEE Transactions on Vehicular Technology、IEEE Internet of Things Journal、IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters、IEEE Communications Letters、IEEE Sensors Journal、GPS Solutions、Science China、Chinese Journal of Aeronautics、测绘学报和物理学报等国内外期刊和会议上发表论文200余篇,其中SCI收录论文60余篇,EI收录论文100余篇;授权国家发明专利40余项,获省部级科技进步特等奖1项、优秀教学成果特等奖1项、自然科学二等奖1项和科技进步一等奖1项等科技奖励10余项。先后搭建了无人车平台、无人机平台、行人手持平台和跑车测试平台,不分实验平台如图所示。
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