autopilot

定义：自动稳定和控制航空器姿态运动的装置。

学科：计算机科学技术_计算机应用_计算机控制

相关名词：传感器 自动控制系统 数字化

图片来源：视觉中国

【延伸阅读】

自动驾驶仪是一种通过传感器、计算单元和执行机构协同工作的自动控制系统，早期以机械陀螺稳定装置为核心，现已发展为高度智能化的数字系统。其基础功能包括姿态稳定、轨迹控制和人机协同，通过陀螺仪、加速度计等敏感元件感知环境，结合计算机算法生成指令，驱动舵面或动力装置实现精准操控。技术发展经历了三个阶段：1914年电动陀螺装置的发明标志着技术萌芽；20世纪50年代引入角速率信号提升稳定性，发展出自适应控制系统；20世纪80年代后微型计算机的普及推动数字化升级。在民航飞机和无人机等场景中，自动驾驶仪分别承担姿态稳定、全阶段飞行辅助及自主任务执行等差异化功能。

自动驾驶仪的应用已从航空领域延伸至地面交通，形成跨域技术迁移。在航空领域，民航飞机依赖其实现自动着陆、巡航等高精度操作，军用无人机则结合地形匹配与任务规划系统执行侦察、打击等复杂指令。地面交通领域，自动驾驶汽车借鉴航空技术框架，通过激光雷达、视觉传感器和决策算法实现环境感知与路径规划。多域技术融合成为趋势，5G通信支持车路协同，边缘计算降低数据处理延迟，AI大模型增强复杂场景决策能力，例如神经网络可通过强化学习优化变道策略，提升通行效率。

尽管技术持续迭代，自动驾驶仪仍面临多重挑战。技术层面，极端天气下的感知盲区和长尾场景数据不足制约系统可靠性；成本层面，高精度传感器和车规级芯片的高昂成本阻碍商业化普及；法规层面，责任划分模糊和数据隐私风险尚未形成全球统一标准规范。未来发展方向聚焦三点，一是全自主化，二是空天海陆多域互联，三是标准化与安全验证体系完善。随着5.5G通信和神经拟态芯片的成熟，自动驾驶仪将在物流、城市交通等领域实现规模化落地，但技术成熟度与社会接受度的平衡仍需长期探索。

（延伸阅读作者：海南大学教授 史留勇）

责任编辑：张鹏辉