智能网联汽车技术：第4章 智能网联汽车导航定位技术.pptx

第1页第4章智能网联汽车导航定位技术4.1导航定位的定义与类型4.2全球卫星定位技术4.3北斗卫星导航定位系统4.4惯性导航系统4.5通信基站定位4.6即时定位与地图构建（SLAM）技术4.7电子地图技术

第2页第4章智能网联汽车导航定位技术

第3页第4章智能网联汽车导航定位技术

第4页4.1导航定位的定义与类型—定义导航定位是负责实时提供智能网联汽车的运动信息，包括位置、速度、姿态、加速度、角速度等，一般采用的是多传感器融合定位的方式。智能网联汽车的导航定位通过全球卫星定位系统（GPS）、北斗卫星导航定位系统（BDS）、惯性导航系统、视觉SLAM、激光雷达SLAM等，获取车辆的位置和航向信息。

第5页4.1.1导航定位的定义绝对定位：是指通过GPS或BDS实现，采用双天线，通过卫星获得车辆在地球上的绝对位置和航向信息相对定位：是指根据车辆的初始位姿，通过惯性导航获得车辆的加速度和角加速度信息，将其对时间进行积分，得到相对初始位姿的当前位姿信息组合定位：是将绝对定位和相对定位进行结合，以弥补单一定位方式的不足

第6页4.1.1导航定位的定义L1、L2级，仅需要实现ADAS，导航级精度即可L3~L5级，实现自动驾驶，需要厘米级精度导航 智能网联汽车的导航定位技术主要有全球卫星定位系统（GPS）、北斗卫星导航定位系统（BDS）、惯性导航系统（INS）、通信基站定位、视觉SLAM定位、激光SLAM定位和高精度地图定位等

4.1.2全球导航卫星系统的类型美国的全球定位系统（GPS）、中国的北斗卫星导航定位系统（BDS）、俄罗斯的格洛纳斯（GLONASS）卫星定位系统以及欧洲空间局的伽利略（GALILEO）卫星定位系统2024/9/3

4.2全球卫星定位技术全球卫星定位系统（GPS）是由美国国防部建设的基于卫星的无线电导航定位系统。它能连续为世界各地的陆海空用户提供精确的位置、速度和时间信息，最大优势是覆盖全球，全天候工作，可以为高动态、高精度平台服务，目前得到普遍应用2024/9/3

4.2.1全球卫星定位系统——组成卫星：大约有30颗GPS卫星、约2万千米在太空运行地面监控设备：分散在世界各地，用于监视和控制卫星，其主要目的是让系统保持运行，并验证GPS广播信号的精确度GPS用户：由GPS接收机和GPS数据处理软件组成。2024/9/3

4.2.1全球卫星定位系统——工作原理GPS定位时要求接收机至少观测到4颗卫星的距离观测值才能同时确定出用户所在空间位置及接收机时钟差2024/9/3

4.2.1全球卫星定位系统——特点（1）全球全天候定位：因为GPS卫星数目较多，且分布均匀，保证了地球上任何地方任何时间至少可以同时观测到4颗GPS卫星，确保实现全球全天候连续导航定位服务（2）覆盖范围广：能够覆盖全球98%的范围，可满足位于全球各地或近地空间的军事用户连续精确地确定三维位置、三维运动状态和时间的需要（3）定位精度高：GPS相对定位精度在50km以内可达6~10m，100~500km可达7~10m，1000km可达9~10m2024/9/3

4.2.1全球卫星定位系统——特点（4）观测时间短：20km以内的相对静态定位仅需15~20min；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距15km以内时，流动站观测时间只需1~2min；采取实时动态定位模式时，每站观测仅需几秒钟（5）全球统一的三维地心坐标：同时精确测定测站平面位置和大地高程（6）测站之间无需通视：只要求测站上空开阔，可省去经典测量中的传算点、过渡点等的测量工作2024/9/3

4.4.2差分全球定位系统差分全球定位系统（DGPS）是在GPS的基础上利用差分技术使用户能够从GPS系统中获得更高的精度；由基准站、数据传输设备和移动站组成2024/9/3

4.4.2差分全球定位系统——位置差分安装在基准站上的GPS接收机观测4颗卫星后便可进行三维定位，解算出基准站的观测坐标由于存在着轨道误差、时钟误差、大气影响、多径效应以及其他误差等，解算出的观测坐标与基准站的已知坐标是不一样的，存在误差将已知坐标与观测坐标之差作为位置改正数，通过基准站的数据传输设备发送出去，由移动站接收，并且对其解算的移动站坐标进行改正位置差分法适用于用户与基准站间距离在100km以内的情况2024/9/3

4.2.2差分全球定位系统——伪距差分利用基准站已知坐标和卫星星历可计算出基准站与卫星之间的计算距离，将计算距离与观测距离之差作为改正数，发送给移动站，移动站利用此改正数来改正测量的伪距。最后，用户利用改正后的伪距来解出本身的位置，就可消去公共误