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核心技术#自主#导航

自主导航

自主导航破局:从封闭场景到开放环境,低空与地面无人系统的双重跃迁 当无人设备从实验室围栏走向城市街巷、地下管廊、矿山隧道这类无信号区域,自主导航始终是卡住行业落地的核心脖子——此前绝大多数商用无人设备的导航都高度依赖GN

概念定义

自主导航是不依赖外部卫星信号与辅助信标的无人设备导航技术,可适配地面无信号封闭场景与低空信号遮蔽场景,支撑无人设备实现精准定位与路径规划。

自主导航破局:从封闭场景到开放环境,低空与地面无人系统的双重跃迁

当无人设备从实验室围栏走向城市街巷、地下管廊、矿山隧道这类无信号区域,自主导航始终是卡住行业落地的核心脖子——此前绝大多数商用无人设备的导航都高度依赖GNSS卫星信号,一旦进入信号遮蔽区域就会立刻失稳迷航,而开放城市环境下的动态障碍物、无标注路况,也始终是全自主导航难以突破的壁垒。2026年入夏以来,国内两宗行业进展,让自主导航的落地边界突然被撕开了新的口子:武汉东湖综保区的诚芯智联拿出了可商用的无信号自主导航方案,北京世界机器人大会上高德推出了全球首款支持城市级大范围开放环境自主导航的机器狗,两条不同路径的技术突破,正在把自主导航从“实验室概念”变成覆盖多场景的通用能力。

对于很多依赖无人设备作业的行业来说,无信号区域的自主导航是刚需,也是多年未解决的痛点。电力隧道巡检、地下管廊排查、矿山井下作业、封闭厂区检修,这些场景恰恰是最需要无人设备替代人工的高危区域,但偏偏没有卫星信号覆盖,传统依赖预埋磁轨、二维码路标等辅助方案的导航方式,不仅部署成本高达每公里数万元,后期维护也需要持续投入,遇到路径调整就要重新改造 infrastructure,根本没法灵活适配复杂多变的作业环境。

诚芯智联这个扎根武汉东湖高新的创业团队给出的解决方案,核心是把自主研发的惯性导航模组做成了通用“小脑”,彻底摆脱了对卫星信号和外部信标地依赖。5月13日人民日报、湖北日报先后披露,这家专注人工智能、无人设备和高精定位的企业推出的智驾域控终端,已经在多个封闭无信号场景的巡检岗位正式上岗。目前搭载该模组的巡检机器狗已经完成了多轮实验室测试,可以在完全没有GNSS信号的环境下稳定保持定位精度,连续作业数小时的累积漂移误差控制在行业领先范围内,不仅不用预先布置任何辅助导航设施,还可以适配从工业机器人、无人驾驶车辆到低空无人作业飞行器的多类具身智能装备。

值得注意的是,这个方案对于低空经济的落地价值远不止地面无人设备。目前国内城市低空无人机物流、巡检作业的核心痛点之一,就是城市峡谷、楼宇群间的卫星信号容易被遮挡,一旦出现信号失联就可能触发坠机风险,甚至影响公共安全。诚芯智联的惯性导航方案,刚好补上了低空作业无人设备导航体系的短板:当低空飞行的无人机遭遇信号遮蔽时,这套自主惯性导航模组可以独立完成持续定位,不需要依赖任何外部信号输入,就能维持导航稳定性,这相当于给低空无人设备加了一道不依赖外部环境的安全保险。目前国内低空空域开放加速,各类低空作业场景落地的速度越来越快,这种不依赖信号的自主导航方案,刚好踩中了行业爆发的刚需节点。

如果说诚芯智联解决的是“无信号怎么办”的问题,高德在2026世界机器人大会展出的全球首款开放环境全自主机器狗Amapbot“途途”,则突破了“大范围开放环境怎么导航”的行业瓶颈。在此之前,绝大多数具备自主导航能力的机器人,都只能在提前完成高精度地图测绘的封闭场景内运行,一旦进入没有预先测绘、人流动态变化的开放城市环境,要么定位精度不足,要么无法应对动态障碍物,根本没法实现大范围全自主行走。

高德这次拿出的方案,核心是把自身积累了十余年的城市众源地图能力,和多传感器融合导航技术结合,实现了城市级大范围开放环境的亚米级自主定位。根据快科技发布的展会信息,这款名为“途途”的动量机器狗,可以在完全开放的城市环境中实现全自主导航,行走过程中可以实时感知周边行人、电动车、临时障碍物,自动调整路线完成动态避障,不需要人工控制,也不需要预先对行走路线做特殊改造。亚米级的定位精度,意味着它可以准确识别红绿灯、走对人行道、避开停靠在路边的车辆,完全适配普通人日常出行活动的城市环境。

这个突破的行业意义不止于机器狗。实际上,城市级开放场景自主导航是所有开放环境无人系统必须跨过的门槛——不管是未来的自动驾驶无人车、城市低空无人机配送,还是服务类机器人,只要需要在非封闭的城市环境中运行,就必须解决大范围动态环境下的自主导航问题。高德把众源地图融合进自主导航体系,相当于给所有开放环境运行的无人设备提供了一套可复用的定位基础:众源更新的地图数据可以实时匹配城市道路的变化,融合多传感器定位后可以在GNSS信号不稳定的城市峡谷依然保持高精度,这套技术思路未来完全可以平移到低空无人飞行器的城市导航中,解决低空无人机在楼宇间飞行的定位难题。

从这两个最新进展我们可以看到,当前自主导航行业正在发生两个清晰的转向:第一个转向是从“依赖外部基础设施”转向“自主导航不依赖外部环境”,过去不管是卫星导航还是信标导航,都需要外部基础设施支撑,一旦外部基础设施失效或者不存在,导航就失效,现在越来越多的技术方案正在把导航能力做进设备本身,哪怕没有信号、没有预先布置的设施,也能实现稳定定位,这个转向直接打开了地下、井下、信号遮蔽山区、城市峡谷等原本无法落地的场景空间,而这些场景恰恰是无人设备替代人工价值最高的区域。

第二个转向是从封闭场景走向开放场景,过去十年绝大多数商用自主导航技术,都是围绕工厂、园区这类预先改造好的封闭场景落地,现在技术已经开始往城市级开放场景走,从封闭到开放的跨越,意味着自主导航的商用空间从百万台级的工业设备市场,拓展到了千万台级的城市服务市场,不管是家用服务机器人、城市配送无人设备还是低空物流无人机,都需要开放场景自主导航能力,这个市场空间远大于封闭场景。

当然我们也必须看到,当前自主导航行业依然还有很多待突破的痛点,比如极端环境下的惯性导航精度漂移问题、开放场景中极端天气对传感器导航的干扰问题、低空复杂气流下导航与飞控的协同问题,都还需要持续的技术迭代。但不可否认的是,2026年这两项进展已经把自主导航的落地边界往前推了一大步:无信号场景的商用化方案已经落地,开放城市级导航已经实现了产品化突破,接下来随着低空经济的加速发展,更多应用场景的需求会反过来推动自主导航技术快速迭代。

对于国内自主导航产业来说,这种从需求中来的技术突破,恰恰是我们的优势。国内有全球最丰富的无人设备应用场景,从地下巡检到低空物流,从工业机器狗到城市服务机器人,多样化的需求给技术落地提供了充足的试验场,也给本土企业带来了足够的成长空间。从武汉东湖实验室里上岗的无信号巡检机器狗,到北京世界机器人大会亮相的城市级全自主机器狗,我们已经看到了自主导航产业突破的方向,接下来随着低空空域的逐步开放,更多场景的落地会给自主导航技术带来更大的增长空间,而自主导航的成熟,反过来也会进一步推动低空经济和无人系统产业的爆发,形成正向循环。

编辑人:工维安信·适航官

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最后更新:2024-12-01

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