问题——卫星导航“可用但不可靠”的挑战日益突出；随着无人机作业、低空经济、智能网联汽车等新业态快速发展，定位、导航与授时能力成为关键基础支撑。但城市高楼峡谷、隧道等地下空间、沙尘环境以及电子对抗条件下，卫星导航信号容易衰减、遮挡，甚至遭到干扰压制，导致定位漂移、航迹不稳，严重时可能引发飞行器失控、任务中断等风险。如何在“看得见星但用不上星”，甚至“没有星可用”的情况下实现可靠定位，正成为工程应用的迫切需求。 原因——技术路线从“依赖信号”转向“理解环境”。据了解，清华大学团队研发的光学导航定位系统不依赖卫星信号，而是通过光学传感器获取地表图像，提取纹理、边缘、地标等特征，与预先构建或实时更新的地图信息进行匹配，并结合运动估计实现连续定位。相比之下，惯性导航不受外部信号影响，但长时间运行容易产生累计误差；光学导航可通过持续观测外部环境进行校正，从而在一定范围内保持更稳定的精度。该路线近年加速落地，主要得益于图像处理算法进步、计算平台能力提升以及传感器性能提升。早期受限于算力与算法成熟度，工程化难度较高；近年来高性能嵌入式芯片与视觉算法迭代，为系统在小型化平台上实时运行提供了条件。 影响——提升高干扰环境下的任务韧性，拓展自主可控的“第二定位链路”。从应用反馈看，当卫星导航受干扰或不可用时，光学导航可作为“接替链路”维持平台定位与航迹控制，提升任务连续性。涉及的技术已在海外复杂环境中用于无人机导航验证，在沙漠、地形单一且存在干扰源等条件下显示出可用性。业内人士指出，光学导航并非要取代卫星导航的全球覆盖优势，而是提供一条相互独立、可快速切换的定位路径：当卫星导航“失准”或“失联”时，平台仍可依靠视觉信息维持基本导航能力，从系统层面增强安全冗余与抗毁能力。对产业链而言，该技术有望带动光学传感器、边缘计算芯片、地图构建与更新、系统集成与测试等环节协同发展，也为我国高可靠定位领域提供更多自主技术选项。 对策——从实验验证走向规模应用，仍需补齐工程化短板。业内分析认为，光学导航在落地中仍面临多重约束：一是对环境依赖较强，雨雾、夜间低照度、强反光、风沙等会降低图像质量，影响特征提取与匹配稳定性；二是对地图数据与场景变化敏感，地表纹理单一或发生明显变化时，定位鲁棒性仍需提升；三是功耗与算力需求相对更高，对小型无人机等平台的续航与载荷提出挑战。针对上述问题，下一步需在多传感器融合、低照度/红外成像、抗模糊与抗遮挡算法、地图快速构建与更新机制，以及软硬件协同优化各上持续攻关，并建立覆盖更大规模、更多气象与地形条件的测试体系，形成可量化、可复现的指标标准与验证流程。同时，在应用侧可通过“卫星导航+惯导+光学导航”的多源融合与故障诊断机制，提高系统在极端条件下的稳定性与可解释性。 前景——面向低空经济与智能交通，光学导航或成重要增量能力。随着低空飞行活动增多、城市应急救援需求提升、无人系统作业半径扩大，定位抗干扰能力的重要性将继续凸显。光学导航不依赖外部电磁信号，在特定场景具备成本可控、部署灵活等优势，有望在无人机巡检、灾害救援、边境巡护、港口物流等领域率先形成规模化应用，并与北斗等卫星导航系统形成互补。在自动驾驶与智能网联汽车领域，若在法规许可与安全验证充分的前提下，光学导航与车载感知系统深度融合，可在隧道、立交密集区、卫星信号遮挡区提升定位连续性，为“感知—决策—控制”提供更稳健的位置输入。另外，随着国产传感器与计算平台持续迭代，以及算法在复杂天气与弱纹理环境中的突破，光学导航的适用边界有望进一步扩大。
从实验室研发到应用验证，光学导航系统的进展显示出我国高可靠定位方向的技术探索正在形成可落地的路径，也为卫星导航之外的冗余定位能力提供了新选择；在全球科技竞争加速的背景下，这类不依赖单一体系的技术路线提示我们：一上要持续攻关关键环节，另一方面也要通过多路径布局提升系统韧性。随着涉及的软硬件能力成熟、测试标准完善并逐步规模化应用，光学导航有望在更多场景中发挥补位作用，深入增强我国自主可控的综合定位能力。