把"燈塔"搬上太空

3月下旬，教育部公布2025年度科學研究優秀成果獎名單，清華大學智能微系統與納衛星團隊憑藉"全球性光學導航定位技術與系統"斬獲工程技術獎特等獎，這也是該領域迄今中國最高級別的技術榮譽。

這套系統的核心思路，聽起來出人意料地古樸：用衛星扮演"燈塔"。

團隊負責人、清華精密儀器系教授邢飛這樣描述："古代水手依賴燈塔導航，而我們做的是把'燈塔'搬到太空，讓發光衛星代替'燈塔'成為可靠的光信號，為萬物指引航向。"

具體而言，系統在衛星上搭載大功率、寬覆蓋的光學信標源，向地面持續發射攜帶導航編碼信息的光信號。地面接收機捕獲信號後，結合衛星精密軌道數據，通過極坐標原理即可完成自身定位，無需依賴任何無線電頻段。

目前，該團隊已構建起由11顆衛星組成的光學導航星座，作為北斗系統的重要補充投入運行。

為何光信號更難被"欺騙"？

GPS和北斗依賴無線電波傳播，而無線電最大的弱點在於：它會繞射，干擾信號可以從任意方向鑽入接收機視野，甚至發射一個假信號來"欺騙"接收機，讓它以為自己在別處。

這一弱點已被反覆驗證。烏克蘭戰場上，俄羅斯部署的大功率電子戰系統令北約制導武器頻頻失准，大批無人機因GPS被壓制而偏離航線。在中東海域，船隻屢屢接收到"虛假位置"信號，有商船收到的GPS數據顯示其停泊在伊朗沙漠腹地。

光學導航的物理特性天然排除了上述風險。光波波長極短，只能沿直線傳播，干擾信號幾乎無法通過繞射進入接收機的視場角範圍。這意味着，只要攻擊方無法在接收機與信標衛星之間的直線上精準插入干擾光束，系統就能正常工作。

清華團隊用一句話總結這一優勢：光學導航不僅擁有抗干擾的天然特性，還彌補了傳統天文光學導航"信源不可控"的根本缺陷。

答案相當寬泛，而且越來越現實。

在民用端，團隊計劃將光學導航增強網絡與現有通信基礎設施整合，重點解決無人機、自動駕駛車輛在隧道、立交橋密集路段乃至城市峽谷中的"導航盲區"問題。這些場景恰恰是GPS和北斗最容易丟失信號的死角，也是低空經濟大規模落地的最後一公里障礙。

在軍事與戰略端，該技術的意義更為敏感。光學導航系統獨立於無線電頻譜體系，無需擔憂頻譜分配或被他國監控，為中國提供了一條不依賴任何外部技術鏈條的自主導航路徑。此前，外界擔憂中國在極端情境下的導航自主性，這套系統的成熟無疑提供了有力的安全背書。

在深空探測端，系統已參與月球科學多個國家重大計劃，並計劃延伸至更遠距離的星際任務。當飛行器遠離地球，傳統無線電導航的時延與精度問題會被急劇放大，光學導航的穩定性在這一場景中具備難以替代的優勢。

值得關注的是，清華團隊基於核心技術開發的航天產品已銷往美國、英國、法國等近20個國家，在國際市場上打出了中國導航技術的品牌。這條出口路徑表明，這項技術不僅在戰略層面具有價值，在商業層面同樣已形成獨立競爭力。

這盞"太空燈塔"，或許正在照亮導航技術下一個20年的走向。