清華大學智能微系統與納衛星團隊經過二十年的持續攻關，成功研發出全球首創的光學導航定位技術與系統，并憑借這一突破性成果榮獲2025年教育部科學研究優秀成果獎工程技術獎特等獎。該技術以光信號為核心構建太空導航網絡，為北斗系統提供了關鍵補充，顯著提升了我國導航體系的整體安全性與可靠性。

傳統無線電導航技術易受電磁干擾，在復雜環境下可能出現信號失效問題；而天文光學導航則因信源微弱、精度不足等局限難以滿足高精度需求。針對這些痛點，清華團隊創新性地提出“太空燈塔”概念，通過在衛星上搭載高亮度光學信標，利用光信號傳輸導航編碼。地面設備接收信號后，結合衛星軌道數據即可實現厘米級精準定位。光波的直線傳播特性使系統天然具備抗干擾能力，有效解決了無線電拒止環境下的定位難題。

團隊已成功發射多顆納衛星，構建起由11顆衛星組成的光學導航星座，并在國際上首次完成對飛機、艦船等載體的全球性光學導航驗證。該技術突破了光學敏感器微型化瓶頸，將設備重量從十公斤級壓縮至百克級，同時實現了從單一衛星到多載體通用、從姿態測量到定姿定位一體化的三次技術跨越。

目前，相關航天產品已出口至近20個國家，在商業航天領域展現出廣闊應用前景。團隊正探索將該技術與現有通信基礎設施融合，構建光學導航增強網絡。這一方案可有效解決無人機、自動駕駛車輛在隧道、城市峽谷等場景下的導航盲區問題，為低空經濟發展提供技術支撐。

在深空探測領域，該技術已參與月球科學多項國家重大計劃。在月球等無GPS信號區域，僅需一顆軌道飛行器作為“光學信標”，即可為著陸器提供高精度導航服務。這種輕量化、高可靠的解決方案，為未來深空探測任務提供了全新技術路徑。