清华大学智能微系统与纳卫星团队花了整整20年工夫,弄出来一项全球首创的光学导航定位技术,给“北斗”系统补上了这块短板。3月24日这天,学校公布了这个好消息,说这个技术在全世界都是头一回搞出来的,给我国的导航体系加上了一把安全锁,让可靠性更高了。现在有了这套系统,导航精度又能上一个大台阶,而且相关产品还卖到了近20个国家呢。 邢飞教授打了个比方,说咱们有时候用手机导航,会突然弹出“请水平转动手机校准方向”的提示,甚至直接罢工不刷新位置。这就是因为以前的无线电系统光会测距,没法直接指方向,里面的电子罗盘一遇上干扰就失灵了。 为了把这事儿解决掉,清华团队另想了一条道。他们在卫星上装了高亮度的光学信标,原理跟古人看北极星找路差不多。不过北极星太远了测不准距离,只能大概指个北的方向。光学导航卫星就像把距离拉近了几百公里的“北斗星”,地面设备收到它的光信号后,再结合卫星的轨道数据一算,就能知道自己在哪、朝哪儿走了。 虽然卫星离咱们近了点儿,但从800公里的高空发出的数据要是角度稍微偏了点(哪怕只有0.1度),定位的误差就可能跑到公里级去了。邢飞说想要精度高,就得把光学传感器的角度测准到0.0003度这个角秒级的程度才行。 于是团队就把星敏感器技术、太阳敏感器技术和激光测量技术凑一块儿调试。最后他们把光学相机的分辨率提得很高,把测量精度提高到了千分之五个像素。 最厉害的是光波是直线走的,这东西天生抗干扰,保障了导航数据特别稳当。现在团队已经搞出了一个由11颗卫星组成的光学导航星座。而且他们还突破了微型化的难关,让仪器重量从原来的十几公斤缩到了一百克。 这才是个开头呢!邢飞还说了个计划:准备在约816公里的近地轨道上放37颗卫星,把地球南北纬60度以内的地方全都罩住。这块区域住着全球大部分人,经济活动也特别活跃。这套技术以后能在低空经济、深空探测这些方面派上大用场。 现在相关的航天产品已经出口了近20个国家了。下一步他们还要跟现有的通信网连起来建个增强网络,专门给那些飞在隧道里或者路况复杂的无人机、自动驾驶车解解导航的盲区问题。