國際在線消息：5月10日，由中國軟體行業協會主辦的2022中國軟體産業年會舉行，大會以“數字經濟新時代--軟體産業賦能高品質發展”為主題，盛邀産業主管部門領導、兩院院士、京津冀行業主管部門領導、國內外軟體領域知名專家、領軍企業負責人、行業組織和機構代表等業界翹楚及權威媒體，傳遞政策之聲、洞察産業之勢、研究發展之策。
大會現場，中國工程院院士邱志明進行了主旨報告。
以下為實錄全文：
大家好！
隨著導航技術進入我們的手機，進入我們的汽車，進入我們的生活，也進入我們的社會，所以越來越多的人對導航技術感興趣，下面我對導航技術的發展與應用做報告。
我想從海上艦船的導航，到無人系統的導航技術，用在國防裝備的，到我們探索新的導航技術以及未來集群的導航技術，給大家談一點思考與認識。
導航技術非常重要，它已經是現在人類社會經濟和軍事發展的非常重要的技術，在一定程度上代表了人類探索世界、認識世界的歷程。導航技術現在已經成為人類全方位活動的重要支撐，已經進入到生活的方方面面，而且它可以長期穩定的為國家的正常運轉提供服務保障。同樣，導航非常重要，它也是我們國防裝備的關鍵裝備。
我們先來看看海上的艦船導航。艦船在大海航行，需要提供它的位置航向、航速、水準和方位的一些數據，來保證艦船在大海上航行的裝備，當然艦船上有很多設備裝備，同樣需要導航來起作用。比如説回聲探測儀、陀螺儀、計程儀、陀螺羅經等等，當然導航技術發展很快，有衛星的導航技術，天文導航技術、無線電導航技術、慣性導航技術等，衛星導航數據現在應用非常廣泛，剛才説的手機的導航定位等等，像現在的北斗導航，也包括GPS導航。傳統的導航進步了，磁羅經也還在學，是利用磁鍼受地磁作用，指向地磁南北極來作用。陀螺儀還有計程儀，計程儀顧名思義是測定艦船的航速與航程，回聲探測儀是利用聲波，來測海上艦船的水深。
天文導航現在發展的也是很快，與慣性導航技術同屬於自主導航技術，定位精度不是很高，誤差不積累，但是它的精度，取決於光學敏感器的精度，而且不僅可以提供位置信息，還可以提供高精度的姿態信息。用的最多的就是慣性導航，現在在很多艦船、飛機、車輛大量的軍事裝備、國防裝備在用。作為慣性導航系統的核心，是一個陀螺，陀螺敏感器件決定了關鍵的性能，也可以從本質上決定了整個系統的因素，現在還有人在發展原子陀螺，甚至有人在做量子陀螺。
無線電導航技術、慣性導航、衛星導航各有優缺點，無線電導航不受時間、天氣的限制，精度高、作用距離遠，定位可靠，但是缺點是易被發現和干擾，需要載體外的導航臺支持，易發生故障。慣性導航技術自主，比較好，隱蔽性好，不受外界干擾，可以全天候工作，産生的導航信息也可以連續性，而且數據更新也比較好，但是它的缺點是定位誤差是隨時間不斷的增大。另外一開始啟動，需要一定的初始對準時間。衛星導航技術，現在大家都很清楚，大量地在運用，它的優點很突出，全天候導航，功能多、應用廣，導航精度高，自動化程度高，缺點也是一樣，受到攻擊，特別是軍事方面。
除了艦船導航需要這些導航信息之外，艦艇上的裝備特別是武器系統，也非常需要導航信息的保障，因為任務武器在飛離艦船的時候，首先要知道自己的位置、速度、姿態等信息，需要我們對這些系統進行對準，也有人叫做初始對準技術。我們要把粗對準，主管道的誤差通過一定的手段與演算法消除掉，濾波掉，稱之為精對準。
隨著艦船發展，有航母，航母上有導彈、有飛機。飛機同樣，從艦艇起飛之後需要對準，通常用的是慣島對準技術，平臺上待對準技術……進行初始對準。當然我們説導航技術，大量應用在無人機系統，應用的比較多像無人車、無人駕駛，地面的無人系統的導航系統，常用的主要是組合導航技術，就是慣性+里程計，以及慣性+衛星，以及慣性+視覺，以及慣導+鐳射雷達進行視覺導航。我們説慣島+衛星，比較好理解。
對於空中的無人系統導航技術，因為空中無人導航系統有地磁導航、視覺導航、天文導航技術等等，這些導航技術同樣各有優缺點。對飛行器，對艦船的航行器，導航一般都是多少。比如説圖形匹配導航技術，導航精度高、隱蔽性好，感應能力較強，全天候工作，但是受氣候影響比較大，不能隨意更改預定的路線。地磁導航技術隱蔽性好，沒有輻射，不受干擾，能耗還比較低，全天候全地域，但是需要大量的地磁數據。另外裝在飛機上，容易受其他機載設備對它的電磁干擾。視覺導航，比如説可以獲得信息，進行環境感知，具有獨立性、可靠性、準確性和信息完整性，但是需要依靠參照物，所以用於空中無人導航系統，現在的發展也是非常快的，也都各有優缺點。
對於海上的水面無人系統的導航技術，包括我們國家也有在做重力儀，國內研究室也有做的比較好的量子梯度的重力儀，做的也是比較好的。水下無人航行器的導航定位，現在技術發展的也是非常快，這塊的研究領域也非常活躍，除了前邊所提到的，還有航位推算、聲學導航、地球物理導航技術、地圖構建導航技術、水下視覺的導航技術等等。水下無人航行器用的很多的都是慣性導航，這是用的比較多的，除了慣性導航，水下慣性+水下聲學導航，這也是用的比較多的，聲學導航有長基線、短基線、超短基線，比如説英國的LBL的産品，法國也有，美國也有，當然我們國家也有。
用在水中的魚雷導航技術很活躍，它的導航技術也包括慣性導航、衛星的導航、水下聲學導航，當然也包括匹配導航，匹配導航包括地形、地磁、重力場匹配，也包括水下多普勒導航技術，以及組合導航技術，現在有很多水下的導航技術用在魚雷的，有很多技術在發展。現在比較成熟的是慣導+多普勒計程儀，慣性導航再加上我們提供高精度的速度信息，抑制定位誤差的積累，具有自主性與定位精度比較高的優點，從目前來看這是用在水雷、魚雷比較多的導航系統。
我們還有新的探索導航技術，比如説倣生導，就是模倣生物導航的機理，現在發展的非常非常火熱，研究的非常多。主要有兩大方向，一個是倣生感測器技術，一個是倣生的導航演算法。當然這個技術目前來看，受器件的影響，它的應用還達不到很高的水準，但是這塊我們説倣生導航技術，還有很大的發展前景，特別是在演算法與器件上，有很大的發展空間。
我們新的導航技術，還有現在很多人提出來的量子導航技術，隨著量子技術的快速發展，量子在儀器在感測器方面，由於它可以做到精度非常高，而且體積可以做的很小，所以有人提量子導航技術。根據它的定位方式的不同，又有人現在把它可以分為量子的有源導航系統和量子的無源導航系統。量子的有源導航系統是採用發射與接收量子信號來定位，使用衛星做好信號源，量子的無源導航系統是用量子的感測器設備，利用它的高精度進行定位，不需要外部信號，通過自身來檢測高的敏感性，來解決這個問題。
比如説蜂群飛行器的編隊，無人車隊包括水下的微群，可以支持複雜的情況，同樣需要進行導航定位。而且無人系統，有協同的導航定位。對於協同導航定位，現在大家關注的是兩大導航技術，一個是無人系統集群的協同定位技術，一個是無人系統集群的協同定位結構。每個無人系統，可以從外部之間有相對的信息，利用這些信息進行協同的定位。它的定位結構可以分成兩種，一種是主從式的，就是要有一個攜帶高精度的導航感測器的無人系統，就像大雁的領頭雁一樣，其他都是從節點，以它為主，其他可能是攜帶低成本低精度的導航感測器。第二種是並行式的多無人系統的協同定位結構。大家都裝載了相同的導航定位的設備，在團隊當中它們的定位都是相同的。無人系統集群，未來也會得到很廣泛的應用。
導航技術隨著不斷的進入我們的生活，進入我們的社會，我相信會有越來越多的人，來關心導航技術的發展與應用。我今天的報告完畢，謝謝大家！
（聲明：所有會議實錄均為現場速記整理，未經演講者審閱，國際在線登載此文出於傳遞更多信息之目的，並不意味著贊同其觀點或證實其描述。）
