研究方向一：惯性传感与导航

背景与意义：

惯性传感与导航是利用陀螺仪测量角运动信息和加速度计测量线运动信息的自主导航方法，其核心技术是高精度、高可靠性的陀螺仪。半球谐振陀螺HRG是一种基于石英或硅基微结构的固态惯性传感器，利用半球壳体中的驻波进动效应实现角速度测量。相较于传统机械陀螺与光纤/激光陀螺，HRG具有无运动部件、高可靠性、长寿命、抗冲击振动能力强、启动快、功耗低等显著优势，是新一代高精度惯性导航系统的核心敏感元件。该技术在高动态飞行器、深空探测、潜艇自主导航、高端无人机及智能弹药等领域具有不可替代的战略价值。其意义在于突破高端惯性器件“卡脖子”瓶颈，支撑国家自主可控的高精度导航定位体系构建，为复杂电磁干扰、GNSS拒止环境下实现全天候、全地域、高鲁棒性导航提供关键硬件基础。

知识与技术体系：

模拟电路、数字电路、自动控制原理、C语言编程、FPGA技术与工程应用、信号与系统、惯性导航原理。

能力培养：

（1）理论基础：掌握振动模态理论、陀螺动力学建模、惯性导航解算原理。

（2）编程与仿真技能：熟练使用MATLAB/Simulink进行陀螺动力学仿真与信号处理；掌握ANSYS/COMSOL进行结构-热-电多物理场耦合仿真；具备基于Verilog及C语言开发嵌入式驱动与数据处理模块能力。

（3）实践能力：具备软硬件调试、HRG样机调试、性能测试、IMU级联标定与导航系统集成能力。

就业去向：

（1）国防军工单位：在航天科技/科工集团、中电科、中船、中航等军工企业从事高精度惯性导航系统研制与攻关。

（2）高端装备与智能终端企业：在芯动联科、华为、小米、海尔等企业，从事惯性传感器与消费电子产品研发、导航模组开发及系统测试等工作。

（3）科研院所与高校：在科研机构或高校从事惯性传感器研制与教学工作。

研究方向二：地磁传感与导航

背景与意义：
地磁传感与导航是利用地球磁场信息，结合磁传感器、惯性传感器、卫星导航、地图匹配和智能算法，实现目标姿态感知、位置估计和自主导航的技术。地磁场具有全球覆盖、被动感知、不依赖外部通信信号、抗干扰能力较强等特点，在 GNSS 拒止、室内环境、地下空间、水下航行、无人系统和智能终端定位等场景中具有重要应用价值。该方向的意义在于为复杂环境下的高可靠、低成本、连续导航提供新的技术支撑，提升智能系统在弱信号、无信号和强干扰环境中的自主感知与导航能力。

知识与技术体系：
地球物理场理论、磁传感器原理、惯性导航、信号处理、数据融合、机器学习、优化算法、导航定位系统、嵌入式系统。

能力培养：

（1）理论基础：掌握地磁场分布特性、磁异常建模、磁传感器测量原理、惯性导航和组合导航的基本理论。

（2）实践能力：具备磁传感器标定、地磁数据采集、噪声抑制、特征提取、地图构建与匹配定位等实验与系统实现能力。

（3）编程技能：熟练掌握 C、Python、MATLAB 等编程语言，能够使用滤波算法、优化算法和机器学习方法进行地磁导航系统开发与数据分析。

就业去向：

（1）无人系统领域：在无人机、无人车、无人船、水下航行器等方向从事组合导航、环境感知与自主定位技术研发。

（2）导航与测绘企业：在导航定位、地理信息、室内定位、地图构建等企业从事地磁定位、惯性导航和多源融合算法开发。

（3）科研院所与高校：在高校、研究院所从事地磁导航、磁异常探测、GNSS 拒止环境定位、多传感器融合导航等相关研究与教学工作。

研究方向三：视觉传感与导航

背景与意义：

视觉传感与导航是利用车载或机载摄像头作为主要传感器，通过图像处理、计算机视觉和多源信息融合技术，实现载体在复杂环境中的自主定位、姿态估计和路径引导。该方向融合了计算机视觉、导航制导与控制等多个学科，在无人机、自主机器人、航天探测等领域具有重要应用价值。在GNSS拒止环境、复杂动态场景下，视觉传感与导航技术能够通过环境感知与多源信息融合，实现自主定位、场景理解和智能决策，为智能系统提供可靠的环境感知与导航能力。

知识与技术体系：

线性代数、投影几何、计算机视觉、状态估计、惯性导航、深度学习、同步定位与建图、C和Python编程。

能力培养：

（1）理论功底： 深入掌握计算机视觉、视觉特征提取、几何约束模型、以及多传感器融合解算的基本理论。

（2）实践能力：具备视觉导航系统设计、开发与调试能力，能够完成视觉定位、环境重建、导航算法验证与系统集成并进行实验测试与性能分析。

（3）编程技能：熟练掌握C++、Python等编程语言，能够使用OpenCV、PyTorch、ROS等工具与框架进行算法开发与工程实现。

就业去向：

（1）自动驾驶：在自动驾驶企业、智能交通公司从事环境感知、定位导航与融合感知算法研发。

（2）航天领域：从事无人机自主导航、视觉制导、精确制导及景象匹配辅助导航系统的研发。

（3）人工智能企业：从事视觉算法、三维重建、深度学习模型研发与智能感知系统开发。

（4） 科研院所与高校：在科研院所或高校从事视觉传感与导航相关领域的科研与教学工作。