CCF YOCSEF大连举办技术论坛“空地协同视觉感知——从技术突破到场景落地”

  随着低空经济和智慧城市的加速发展，空地协同视觉感知技术逐渐成为支撑无人机与地面设备协同工作的核心技术。中国计算机学会青年计算机科技论坛（CCF YOCSEF）大连分论坛于2025年10月18日在大连理工大学凌水校区未来技术学院206报告厅举办了“空地协同视觉感知——从技术突破到场景落地”观点论坛。此次论坛由YOCSEF大连25-26AC委员张平平（大连理工大学）和YOCSEF大连25-26AC委员闫甜甜（大连大学）共同担任执行主席，大连理工大学未来技术学院提供支持。

  此次论坛邀请的引导嘉宾和特邀嘉宾有大连理工大学信息与通信工程学院赵楠教授，沈阳航空航天大学自动化学院刘亮副教授，大连金勺科技有限公司刘闯总经理，大连理工大学人工智能大连研究院成果转化部秦昌媛部长，大连理工大学未来技术学院谭红臣副教授，大连海事大学信息科学技术学院杨元睿副教授。YOCSEF大连老主席王新年、吴永鹏、郭世凯，以及来自大连理工大学、大连海事大学、辽宁师范大学、大连海洋大学、大连大学等高校的学者们参加了本次会议。论坛围绕“空地协同视觉感知——从技术突破到场景落地”展开讨论与思辨。

  大连理工大学信息与通信工程学院赵楠教授从“面向低空经济的智能通感一体化技术”的角度介绍了关于通信与感知一体化技术内容，涵盖了低空经济、无人机应用、通信技术以及智能反射面等领域的研究与应用。详细探讨了通信与感知系统在频谱利用、硬件共享、互惠协作等方面的融合，分析了传统通信与雷达系统的差异，并提出了多点协作、智能反射面应用及深度学习优化等创新解决方案。此外，还提到了低空经济中无人机的实际应用场景，例如物流配送、空气监测和空中交通等，同时强调了安全性和能效优化的重要性。

  沈阳航空航天大学自动化学院刘亮副教授详细介绍了导航系统的种类及其应用，包括惯性导航系统、全球导航系统（如GPS、北斗等）以及视觉定位系统。惯性导航系统因误差累积问题通常需要卫星导航进行修正，而全球导航系统通过卫星定位，精度可通过差分定位提升至厘米级。视觉定位系统在无人机飞控中应用广泛，但受光照、视角及动态影响较大。介绍了无人机扫雷项目及协同定位的研究进展，解决了低空飞行中的导航挑战，如GPS信号缺失、不稳定气流等问题。此外，介绍了跨模态全局定位技术，结合地图与视觉信息进行高精度定位。报告内容涵盖技术难点、解决方案及未来发展方向，对导航领域的研究具有启发意义。

  大连金勺科技有限公司刘闯总经理主要讨论了无人机技术的发展及其在农业、工业、应急、低空配送等领域的应用，同时提到三维技术在虚拟环境构建中的重要性及其在工业和教育领域的应用潜力。分享了他们公司在三维技术、数据压缩以及虚拟仿真方面的研究成果，并强调了虚拟技术在提高效率、降低成本以及优化流程方面的优势。此外，还提到国内在工业软件和三维技术标准方面面临的挑战，以及未来虚实融合技术的发展前景。内容涵盖了技术应用、行业需求和未来发展方向，指出了当前存在的技术瓶颈和改进空间。

在完成引导发言后，三位嘉宾和现场的专家、学者围绕以下三个观点展开思辨：

思辨议题一：相比于传统的视觉感知方法，当前空地协同感知的主要技术难题有哪些?

思辨议题二：在算力受限与场景多样化的背景下，应如何实现端边云协同感知方案?

思辨议题三：面向垂直领域应用，应如何实现虚实融合的跨场景可泛化空地协同感知?

  针对第一个思辨议题，王辉兵指出，无人机作为低空经济中视觉感知的重要载体，其续航能力能否支撑大范围搜索与感知作业、小目标检测精度能否满足产业应用需求，是当前面临的核心挑战，并提出未来市场成熟后亟需建立相应标准体系。谭红臣补充强调了小目标检测、高速运动物体识别以及风筝线等细小障碍物对无人机飞行安全的威胁。赵楠认为，视觉感知的核心在于目标的跟踪与捕获，而未来的发展方向应是融合空地多源数据，实现协同感知，但受限于算力与平台能力，单一设备难以完成复杂数据处理。杨元睿从国家标准与系统安全角度出发，指出避障系统需有效应对如风筝线、飞鸟等动态且地图无法实时呈现的障碍物，同时提出低空航迹规划需向四维时空网络演进，实现实时航线动态生成与撤销，传统人工审批模式难以适应未来大规模应用，亟需低空交通管理软件支持，如新加坡已开展的相关实践。刘亮结合深圳低空经济发展经验，表示标准制定涉及多部门协同，过程复杂，深圳采取“先实践、后规范”的路径，联合高校与科研机构共同推进。孙璐则从应用场景出发，以无人机近海搜救为例，提出异常数据的实时回传与处理同样是空地协同感知中不可忽视的技术难题。各位专家的观点从技术瓶颈、标准建设、系统架构到实际应用多维度揭示了当前空地协同感知面临的关键挑战。

  针对第二个议题，专家们从技术瓶颈与系统协同角度提出了深刻见解。刘闯强调，通信延迟和响应时延是制约协同感知的关键问题，尤其在动态场景下需要达到毫秒级响应，对网络性能提出极高要求。赵楠指出，无人机平台的小型化趋势与有限续航能力进一步加剧了算力部署的难度，轻量化与高效能需兼顾。郭世凯聚焦海上复杂环境，提出在四级甚至六级海况下如何安全回收无人机、实现多机协同作业仍是巨大挑战，并强调软硬件协同优化的重要性，而电池技术若无突破，续航瓶颈将长期存在。王辉兵补充认为，除无人机外，水下机器人等多平台协同也应纳入感知体系，同时应减少对云端的过度依赖，推动本地化处理以降低数据回传压力，鉴于电池技术短期内难有革命性进展，系统设计必须在现有能源约束下优化效率。刘明剑则提出创新思路，建议采用搭载无人机的临时浮动平台，既适应海上等特殊场景，又能有效降低基础设施成本，提升部署灵活性。各位专家的发言共同勾勒出在资源受限、环境多变条件下，实现高效端边云协同感知所面临的现实挑战与可能的技术路径。

  针对第三个议题，专家们围绕虚实融合的价值、技术路径与行业落地展开了激烈而深刻的交锋。专家们指出，虚实融合并非概念空谈，而是应对高风险、高成本场景的关键手段。通过构建虚拟环境进行任务仿真，可在军事演练、应急救援等场景中大幅降低试错成本，提升决策安全性。跨场景适应性是落地难点。农业、海上、极寒等不同场景对无人机性能要求各异，需依托虚拟环境开展系统性建模与泛化训练，提升感知系统在复杂环境中的鲁棒性。数字孪生的核心在于将物理实体转化为包含全生命周期信息的“虚拟体”，实现对过去回溯与未来预测，但面临视频流与三维点云融合难、人流车流等动态要素难以实时映射等挑战，尤其在城市低空交通中，第三方风险预测受限于数据缺失。专家建议融合多源异构数据，构建涵盖机械、算法、通信的复合模型，并注入专家经验以增强仿真真实性。深圳“北斗网格”为空域数字化提供参考。共识认为，应聚焦植保、近海搜救等典型领域先行先试，借助生成式AI提升仿真效能，逐步实现从“以虚仿实”到“以虚控实”的跨越，推动体系落地。

  会议现场学术交流氛围浓厚，众多嘉宾踊跃分享见解，与会的专家学者们也积极互动。本次论坛的成功举办加深了与会者对空地协同视觉感知技术突破、场景落地有了全方位了解，也为大连未来发展低空经济积累了宝贵的技术经验。会议最后，CCF YOCSEF 大连副主席王辉兵发表了总结性发言，一方面对全体参会者表达了深切的感谢，感谢了大家长期以来对CCF YOCSEF大连的支持。另一方面本次论坛聚焦空地协同视觉感知技术，通过学术交流与思想碰撞，探索低空经济未来发展的措施和策略。未来，期待更多的学术交流与跨界合作，共同推动科技发展的新篇章。

☆☆☆

YOCSEF DALIAN

2025-10-20