西安外事学院师生团队攻克汽车四轮定位传感器核心技术,打破欧美长期垄断
西安外事学院
教育部“全国党建工作示范高校”、教育部“全国创新创业典型经验高校”、陕西省“一流学院”建设单位
2026-04-08 17:41
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中国国际大学生创新大赛领奖台上

徐志发握紧手里的获奖证书

“智能鹰眼——国内高端

四轮定位传感器总成领跑者”银奖

这项成果打破了

欧美企业数十年的技术垄断

让中国汽车检测从

“整机进口”走向“自主可控”

掌声响起

他下意识望向台下一群熟悉的身影

故事,要从2019年说起……

图为AI生成

01 | 一双被“卡”了多年的“眼睛”

  • 什么是四轮定位?

在你开车感觉方向跑偏、轮胎偏磨、高速发飘的时候,大概率你的车需要做四轮定位了。

四轮定位并不是简单的“修车”,而是精确地“调骨”。它调整的是车轮与车身、悬挂系统之间精密的几何角度——前束角、外倾角、主销后倾角、主销内倾角……这些参数,直接决定着一辆车能不能跑得正、跑得稳、跑得安全。

然而在很长一段时间里,这一领域的核心传感器总成几乎被欧美企业牢牢攥在手中。

  • 进口设备贵,到底贵在哪里?

高端四轮定位仪的核心,是一套高精度的视觉传感器总成。它像一双敏锐的“鹰眼”,实时捕捉车轮的姿态变化,再通过复杂算法重建三维模型,最终计算出定位参数。但这套系统过去只能整机进口。一台进口设备动辄数十万元,维修成本高、校准周期长,核心技术更是一个“黑箱”——坏了只能换,换了只能等。国内每年新增汽车超过3000万辆,而四轮定位检测的核心装备却长期依赖进口。

这不仅是成本问题,更是产业安全的隐忧。

02 | 一所高校的“笨功夫”

故事的起点,在西安外事学院工学院。

项目的主要负责老师,是工学院的苗壮教授和宋新海博士。在当时,没有现成的技术可以借鉴,没有成熟的团队可以依靠,甚至没有一间像样的实验室。

他们做的第一件事,是走进产业一线。

苗壮、宋新海老师带领学生团队走访比亚迪、吉利、长安汽车等知名汽车品牌,系统性学习四轮定位相关知识,调研项目研发所需的条件与设备

项目组成员走访各大知名汽修厂,蹲在举升机旁边,看技师操作进口设备,记录下每一个步骤,追问每一个“为什么”。他们发现,进口设备并非没有短板:操作复杂、核心传感器依赖进口、售后响应缓慢。

团队市场调研走访相关企业,观摩现有技术亮点与缺陷,实地学习相关核心技术。

痛点所在,恰恰就是突破口。从那天起,苗壮和宋新海等多位老师带着一届又一届学生,从最基础的理论开始,一点一点地啃下硬骨头。最早的一批学生,跟着老师们查阅文献、建立模型、撰写代码。关键的专利,就是在那个阶段拿下的;核心的基础算法,也是在那个阶段奠定的。

这不是一次冲刺,而是一场漫长的接力。

学校为支持该项目搭建专门的厂房

团队申请的部分专利

03 | 接过接力棒的人:徐志发

徐志发来到外事时,项目已经有了雏形。他毫不犹豫地从学长手中接过接力棒,成为学生团队的负责人。此后三年,他带领“智能鹰眼”团队一路攻坚克难,连续三年闯入中国国际大学生创新大赛省级金奖决赛。

徐志发(右)和苗壮老师(左)合照

但这条路,远没有看上去那样平坦。苗壮老师至今清晰地记得徐志发第一次带队冲击省级金奖决赛时的情景。“距离决赛仅剩半个月,团队在项目答辩环节发现了严重的逻辑漏洞,核心数据也需要进一步验证。大家一度陷入焦虑,甚至有同学提出要放弃。”

徐志发带领团队找老师沟通、打磨优化方案

徐志发没有退缩。他主动牵头召开线上线下研讨会,带着团队成员一条一条梳理答辩思路,逐一核对每一组数据。那半个月里,他每天只休息三到四个小时,全程守在实验室和筹备现场。他反复找老师们沟通、打磨优化方案,哪怕只是一个微小的细节也绝不放水。

最终,他们成功站上了省级金奖决赛的舞台,并拿下了省级银奖。

04 | 硬科技,到底硬在哪里?

在学校多位教授的联合指导下,团队攻克了三道难关。

第一关:看得更准

传统设备测量车轮定位时,误差大约一张银行卡的厚度(0.8毫米)。团队提出了“灰度重心法+空间向量”激光坐标提取算法,将动态测量精度提升到亚像素级——0.05毫米,相当于一根头发丝的直径。

从一张银行卡到一根头发丝,这是质的飞跃。

第二关:测得更快

传统设备测量主销后倾角和内倾角需要分两步走,耗时90秒。团队独创了一套方法,将两步并作一步。45秒,完成。效率翻倍。

第三关:算得更稳

车轮的四个角度相互影响,传统建模容易顾此失彼。团队建立了一套完整的数学模型,经过上千次仿真验证,最大计算误差控制在±0.08°以内。

这意味着,他们不仅造出了“眼睛”,更建立了一套完整的“视觉坐标系”。

硬件上同样硬核。团队打造了国内首套“光摄一体控制系统”——让相机与激光器毫秒级同步工作,毫秒级响应。激光器震动偏移是行业公认的难题,团队通过独特的菱形减震支架设计,将振动偏移量精准控制在0.01毫米以内。

0.01毫米,相当于一根头发丝的七分之一。

05 | 从实验室到生产一线

2024年1月,西日报》对这项成果进行了专题报道。这不是一篇普通的校园新闻,而是对一个硬科技项目如何从实验室走向产业一线的认真记录。

2024年10月,在某大型车辆总装车间,首次产线实测拉开帷幕。在连续检测50台新车的测试中,团队设备平均耗时42秒/台,而进口设备则需要75秒。左前轮主销内倾角的标准差优于±0.3°,一致性、稳定性均不输进口品牌。企业当场出具了技术认可书。

四轮定位仪进行静态测试

在场地勘察与规划的基础上进行传感器支架固定,模拟动态设备安装,基础参数配置等相关环节。

2024年12月,团队核心成员驻厂三周,对一家汽服企业的检测线进行了非接触式四轮定位改造。结果是:维修检测耗时从18分钟砍到7分钟,客户返修率降了22%

这不是实验室里的理想数据,而是真实产线上用时间和效率打出来的战绩。

06 | 独创,不止于国产替代

2023年6月,陕西省科技情报研究院出具了正式的科技查新报告。在检索全球公开文献后,结论明确:“基于灰度重心法与向量技术的轮胎动态三维建模方法”及“主销后倾角/内倾角联合检测方案”,在全球公开文献中均未见相同技术特征披露。

在成本方面,相比进口同类方案,团队方案整体节约了50%以上

核心技术得到验证后,团队并未止步,而是向智能化迈进。2025年,团队完成了全链路闭环控制。自研“云隼AI仿真模拟平台”,结合机器学习与历史数据,对实时检测数据进行分析与预测。整个系统从单点参数优化,迈向了系统级的智能调控——从“看得准”到“算得快”,再到“调得稳”。

07 | 硬科技,需要一代代师生的接续奋斗

这个故事写到这里,已经完成了最重要的一章。

西安外事学院的师生们,用了漫长的时光,做了许多人认为不可能的事——在欧美企业长期垄断的领域,撕开了一道属于中国技术的口子。

而且,这一切仍在继续。“智能鹰眼——国内高端四轮定位传感器总成的领跑者”。这背后,是苗壮、宋新海等工学院老师们数十年如一日的坚守, 是一届又一届学长的薪火接力,是徐志发这三年全力以赴的带队冲锋。

领奖台上灯光璀璨

徐志发握着证书走下台来

第四年的比赛,已经报名

无论结果如何——

这个项目,这群人,这条路,绝不会停下

图为AI生成

文字 / 王佳宁

校对 / 刘汶萱

审核 / 李浩

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