多传感器融合十年演进(2015–2025)
摘要: 2015-2025年,多传感器融合技术从基于卡尔曼滤波的松耦合规则时代(米级精度)演进至端到端VLA多模态大模型驱动的智能融合(<2cm精度)。中国从技术跟随者跃升为全球领跑者(华为、小鹏等主导),融合精度与鲁棒性显著提升(极端天气99.99%)。核心范式历经三阶段跃迁:2015-2018年手工权重松耦合;2019-2022年激光/BEV深度融合;2023-2025年事件相机/4D雷
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。
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


所有评论(0)