多传感器融合十年演进(2015–2025)

一句话总论:
2015年多传感器融合还是“卡尔曼滤波+手工权重+低频松耦合”的规则时代,2025年已进化成“端到端VLA多模态大模型+事件/4D雷达/量子辅助+实时自愈自进化”的具身智能融合核心,中国从跟随Mobileye/Bosch跃升全球领跑者(华为、小鹏、比亚迪、地平线、Momenta等主导),融合精度从米级飙升至<2cm全动态场景,鲁棒性从晴天可用到极端天气99.99%,推动智驾/机器人从“多传感器堆叠”到“像人一样多感官统一理解世界”的文明跃迁。

十年演进时间线总结
年份 核心范式跃迁 代表算法/模型 融合精度/鲁棒性 主要传感器组合 中国贡献/里程碑
2015 卡尔曼滤波松耦合 EKF/UKF + 手工权重 米级 / 晴天结构化 摄像头+毫米波+GPS Mobileye EyeQ3初代融合,中国几乎无自主
2017 紧耦合+多状态估计初探 VINS-Mono + MSCKF 亚米级 / 室内外初步 摄像头+IMU+激光 华为/小鹏视觉-惯导紧耦合初探
2019 多模态深度融合+激光主导 DeepFusion + LIO-SAM 分米级 / 雨雾改善 激光+摄像头+毫米波+IMU Momenta/地平线多模态融合,禾赛激光量产助力
2021 BEV多视图+Transformer融合 BEVFormer + TransFusion <10cm / 动态场景 多相机+激光+毫米波+雷达 小鹏NGP + 华为ADS 2.0 BEV融合
2023 端到端多模态+VLA融合元年 UniAD + Occ-BEV + VLA <5cm / 极端天气 事件相机+4D雷达+多模态 小鹏XNGP + 华为ADS 3.0端到端VLA融合
2025 量子辅助+自进化全模态融合终极形态 Grok-4 Fusion + Uni-NaVid <2cm / 量子鲁棒99.99% 事件+4D+量子+全传感器 华为ADS 4.0 + 小鹏第二代VLA + 比亚迪天神之眼融合
1. 2015–2018:卡尔曼滤波松耦合规则时代
  • 核心特征:EKF/UKF松耦合+手工权重分配,摄像头/毫米波/GPS初步融合,精度米级,鲁棒性依赖晴天结构化。
  • 关键进展
    • 2015年:Mobileye EyeQ3摄像头+毫米波初代融合。
    • 2016–2017年:VINS-Mono视觉-惯导紧耦合,MSCKF多状态估计。
    • 2018年:华为/小鹏初代多传感器融合,激光辅助。
  • 挑战与转折:权重手工、动态弱;深度学习多模态融合兴起。
  • 代表案例:Tesla Autopilot初代(摄像头+毫米波松耦合)。
2. 2019–2022:多模态深度+BEV融合时代
  • 核心特征:激光主导+深度学习紧耦合,DeepFusion/LIO-SAM,BEV鸟瞰Transformer多视图统一,精度<10cm。
  • 关键进展
    • 2019年:Momenta/地平线多模态深度融合。
    • 2020–2021年:BEVFormer/TransFusion多相机+激光BEV。
    • 2022年:Occ-BEV占用网格,车载实时化。
  • 挑战与转折:计算重、极端弱;事件相机+4D雷达+VLA兴起。
  • 代表案例:小鹏NGP + 华为ADS 2.0 BEV多模态融合。
3. 2023–2025:端到端VLA+量子自进化时代
  • 核心特征:事件相机+4D雷达+多模态VLA大模型端到端统一,<2cm全动态语义融合,量子辅助抗干扰,自进化(越开越准)。
  • 关键进展
    • 2023年:Occ-BEV 4D+UniAD端到端,小鹏XNGP + 华为ADS 3.0 VLA融合。
    • 2024年:Uni-NaVid多模态视频+量子鲁棒。
    • 2025年:Grok-4 Fusion + 比亚迪天神之眼/华为ADS 4.0/小鹏第二代VLA,全场景社交意图融合,普惠7万级。
  • 挑战与转折:黑箱/极端环境;量子+大模型自进化标配。
  • 代表案例:比亚迪天神之眼(7万级全天气多模态VLA融合),小鹏第二代VLA(零样本动态意图理解)。
一句话总结

从2015年卡尔曼松耦合手工权重的“多传感器堆叠”到2025年VLA量子自进化的“全模态语义统一大脑”,十年间多传感器融合由规则工程转向具身智能闭环,中国主导深度融合+BEV+4D+VLA创新+普惠下沉,推动智驾/机器人从“多眼看得见”到“像人一样多感官理解动态世界”的文明跃迁,预计2030年融合鲁棒>99.999%全域永不失真。

数据来源于arXiv综述、IROS 2025及中国厂商技术白皮书。

Logo

DAMO开发者矩阵,由阿里巴巴达摩院和中国互联网协会联合发起,致力于探讨最前沿的技术趋势与应用成果,搭建高质量的交流与分享平台,推动技术创新与产业应用链接,围绕“人工智能与新型计算”构建开放共享的开发者生态。

更多推荐