清华大学智能微系统与纳卫星团队经过二十年的持续攻关，成功研发出全球首创的光学导航定位技术与系统，并凭借这一突破性成果荣获2025年教育部科学研究优秀成果奖工程技术奖特等奖。该技术以光信号为核心构建太空导航网络，为北斗系统提供了关键补充，显著提升了我国导航体系的整体安全性与可靠性。
传统无线电导航技术易受电磁干扰，在复杂环境下可能出现信号失效问题；而天文光学导航则因信源微弱、精度不足等局限难以满足高精度需求。针对这些痛点，清华团队创新性地提出“太空灯塔”概念，通过在卫星上搭载高亮度光学信标，利用光信号传输导航编码。地面设备接收信号后，结合卫星轨道数据即可实现厘米级精准定位。光波的直线传播特性使系统天然具备抗干扰能力，有效解决了无线电拒止环境下的定位难题。
团队已成功发射多颗纳卫星，构建起由11颗卫星组成的光学导航星座，并在国际上首次完成对飞机、舰船等载体的全球性光学导航验证。该技术突破了光学敏感器微型化瓶颈，将设备重量从十公斤级压缩至百克级，同时实现了从单一卫星到多载体通用、从姿态测量到定姿定位一体化的三次技术跨越。
目前，相关航天产品已出口至近20个国家，在商业航天领域展现出广阔应用前景。团队正探索将该技术与现有通信基础设施融合，构建光学导航增强网络。这一方案可有效解决无人机、自动驾驶车辆在隧道、城市峡谷等场景下的导航盲区问题，为低空经济发展提供技术支撑。
在深空探测领域，该技术已参与月球科学多项国家重大计划。在月球等无GPS信号区域，仅需一颗轨道飞行器作为“光学信标”，即可为着陆器提供高精度导航服务。这种轻量化、高可靠的解决方案，为未来深空探测任务提供了全新技术路径。
