導航是一門古老而年輕的技術。經歷了冷戰時期異乎尋常的高速發展以及近年來GNSS技術和低成本慣性器件的推動，今天的導航技術凝聚了人類智慧，逐步逼近工程技術的極限，令人由衷地贊嘆和神往。低成本的GNSS芯片和微機械（MEMS）慣性器件使得曾經高大上的導航技術走下神壇，甚至被集成在智能手機和智能穿戴設備中，逐漸進入我們生產生活的每個角落，變得無處不在。自動駕駛、物聯網、機器人等當前人類社會發展的幾大趨勢，無一例外地需要高性能導航作為支撐，連續、可靠、精確定位導航是智能時代亟待解決的核心技術難題之一。 

i2Nav（Integrated & Intelligent Navigation）實驗室成立于2010年初，團隊起步于慣性導航和GNSS/INS組合導航，并不斷向新興導航技術領域拓展。實驗室的研究工作以需求為導向，以解決卡脖子問題為目標，以論文寫在祖國大地為宗旨。經過十來年的持續發展和積累，慣性導航、GNSS/INS組合導航、深組合等研究成果逐步成熟，并走向產業化應用；室內定位、視覺定位、機器人導航等新研究方向研究不斷深入，將為自動駕駛提供精確可靠的定位導航服務。i2Nav實驗室具有豐富的國家、企業項目經驗，大量研究成果實現了產業化應用。實驗室畢業生主要進入高校、華為、阿里、騰訊等單位工作，歡迎基礎扎實、踏實勤勉的青年學子加入我們的團隊。歡迎求真務實的同行與我們聯系，共同開展交流合作。

 

團隊從成立至今，圍繞多源智能組合導航技術，陸續在以下方向開展了研究： 

高精度定位定姿系統：傳統的GNSS/INS松組合和緊組合技術已經非常成熟，因此我們結合測繪遙感學科對高精度定位定姿系統（Position and Orientation System, POS）的迫切需求，依托我們研究中心GNSS精密定位技術優勢，研發了基于GNSS RTK / INS的POS方案和配套的算法軟件（GINS），并成功通過產業化形成了不同精度等級的系列化產品，打破了國外軟硬件產品的長期壟斷。 

車載組合導航：本質上是“低成本GNSS/INS+車輛輔助信息（運動約束、里程計）”“多信息融合技術，屬于我們團隊非常成熟的關鍵技術，已經向多家公司進行了技術轉讓和授權，包括導航芯片、車載電子、自動駕駛方案等一線廠商。該技術也為團隊其它研究方向提供了有力支持，包括：深組合技術、機器人導航、慣性測量。 

GNSS/INS深組合：本質上是慣導增強GNSS接收機基帶信號處理技術；它是慣導與GNSS信息在最底層的深度融合，是GNSS/INS組合的最高境界，能夠充分提高GNSS接收機的內在性能。團隊在成立之初就矢志不渝地挑戰這一前沿技術，從搭建GNSS深組合接收機平臺到實現深組合系統閉環，攻克了各關鍵環節難題，形成了成熟的深組合方案；同時向多源深組合方向拓展，服務于未來國家綜合PNT體系。團隊已經與研究院所、國際頂尖企業開展了深入合作，開展了產品轉化，預期未來可以在自動駕駛、機器人、行人室內外無縫定位等極具挑戰性的應用場景中扮演重要角色。 

GNSS精密授時：對于GNSS等無線定位技術而言，空間和時間是緊密統一的（“時空統一性”），精密定位能力必然暗含著精密授時能力。我們借鑒GNSS/INS組合導航技術的精髓，通過精準時頻調控技術將GNSS的時間長穩優勢和本地時鐘的短穩優勢有機結合，將GNSS精密定位的分米級/厘米級定位精度轉化成了納秒級/亞納秒級授時精度，利用GNSS系統將高精度時頻基準、廣泛、準確、廉價地傳遞到用戶終端，突破了傳統高精度授時系統需要高昂原子鐘或者鋪設固定專線的使用限制。預期將在5G、6G通信基站上作為標配，支撐高帶寬移動通信和通信信號帶內定位技術。 

慣性測繪：慣性導航是一種相對精度非常高的導航定位手段，慣性傳感器的內在精度更是達到了登峰造極的水平，如何將其精度充分利用起來用于精密工程測量中，是一個嶄新的應用方向和潛在的研究熱點。我們團隊率先在高鐵軌道幾何狀態測量上取得了突破，研發了慣導軌檢小車方案，在保證精度的前提下將測量效率提高了一個數量級，并與合作單位順利實現了工程化和產品化，已經完成了數千公里的鐵軌測量。在此基礎上，將相關算法遷移到地下管線測繪中，研發了基于MEMS慣導的地下管線測量儀。未來還將從線狀工程測量拓展到面狀工程測量，讓慣性技術在測繪領域多點開花，逐步夯實慣性測量的研究基礎。 

面向未來智能社會，所有人和物都將聯網化、智能化，而對人和物的定位導航是實現這一切的前提條件。為此，我們團隊開拓了以下新方向： 

機器人導航：機器人時代離我們不遠了，可以到處活動的服務型機器人即將走入各行各業、千家萬戶，而機器人的高精度室內外無縫定位至今也沒解決好。我們團隊在車載組合導航技術基礎上，基于輪式機器人開展無人系統導航研究，采用GNSS/INS+里程計+LiDAR+視覺相機這種“無敵配置”，結合自主導航與控制策略，實現機器人自主巡邏和避障，并探索環境感知和認知。相關方案與技術也可延伸到自動駕駛等無人系統。 

室內定位：大眾用戶的位置服務（LBS）是一個巨大的蛋糕，其中室內外無縫定位是核心技術之一。相較于室外使用成熟的GNSS，室內定位問題一直是室內外無縫定位的攔路虎。室內定位最合適的載體就是智能手機和智能穿戴設備（手環、眼鏡、智能鞋等），對成本、功耗都有嚴格限制。面向這一挑戰，我們團隊依托國家重點研發計劃課題任務，開展了穩健行人推算定位（PDR）和室內磁場輪廓特征匹配定位技術研究，獲得了“無時不有、無處不在”和無需環境布設的室內連續定位能力，配合其它定位手段（WiFi、藍牙、超聲波和紅外光等），有望實現一種面向大眾用戶的現實可用的室內定位方案。 

視覺導航：相機的二維平面影像和激光掃描雷達（LiDAR）的三維點云提供了廣義的視覺導航信息，經過同步定位與測圖（SLAM）解算或直接與地圖數據庫進行匹配，就能夠實現載體相對于環境的精準定位和導航，并且額外獲得了對周圍環境（包括障礙物）的感知和認知能力。視覺導航是一種全新的手段，與GNSS和INS都有明顯的互補性，對于高適用性、高可靠性的導航是必不可少的。它為導航定位方案裝上了慧眼，為無人系統開啟了心靈的窗戶。 

匯聚當前國家和社會發展中多方面的應用需求，大眾化的低成本亞米級/分米級室內外無縫定位是個剛需。我們作為一個有水平、有規模、有夢想的導航技術研究團隊，義無反顧地迎接這一挑戰，責無旁貸地承擔這一任務。