自動駕駛定位技術是實現自動駕駛的關鍵技術之一。

通俗的說，無人駕駛要解決的根本問題是：現在在哪兒？將要去哪兒？走哪條道兒？

“現在在哪兒”這個問題就是我們今天要討論的定位技術。一輛無人駕駛汽車只有知道了自車所在位置，再結合周圍環境信息與目的地信息，才能決策下一步往哪兒走。

目前用于自動駕駛的高精度定位技術不外乎三種：

1.基于電子信號的定位，例如全球衛星導航系統GNSS；

2.航跡推算，一種基于IMU慣性測量單元的技術，根據上一時刻的位置和方向來推算當前的位置和方向；

3.環境特征匹配，也就是基于激光雷達lidar和視覺傳感器的定位，例如lidar的匹配，需要先建立好點云地圖，然后將lidar實時采集的數據與點云匹配，來確定車輛當前的位置信息。

這三種方式各有所長，今天我們先來看看GNSS定位技術。

對于GNSS大家可能比較陌生，但如果說GPS或者北斗（BDS）大家就熟悉了。

GNSS（Global navigation satellite system）就是全球導航衛星系統，是個統稱，包含了[敏感詞]的GPS、中國的BDS、俄羅斯的GLONASS和歐洲的GALILEO等。

原理很容易理解，就是通過四顆已知位置的衛星來確定地面接收器的位置。我們以GPS為例來解釋衛星定位的原理。

每一顆運行在宇宙空間的GPS衛星，都在不停地通過衛星信號向全世界廣播自己的當前位置坐標信息。任何一個GPS接收器都可以通過天線輕松地接收到這些信息，并且能夠讀懂這些信息，即，四顆衛星的空間坐標已知。

衛星在發送位置信息的同時，也會附加上該數據包發出時的時間戳。GPS接收器收到數據包后，用當前時間（當前時間當然只能由GPS接收器自己來確定了）減去時間戳上的時間，就是數據包在空中傳輸所用的時間了。數據包在空中的傳輸時間，乘上傳輸速度，就可以得到數據包在空中傳輸的距離，也就是這顆衛星到GPS接收器的距離。即，四顆衛星分別到GPS接收器的距離已知。

根據立體幾何的知識，就可以求出GPS接收器當前的位置信息了。

這種定位方式也叫做單點定位或者[敏感詞]定位。

GPS定位最難解決的問題是誤差。導致定位誤差的原因有很多，如電離層導致的，接收設備導致的，遮擋、多徑效應產生的。遮擋是接收不到衛星信號。多徑效應是不但接收不到衛星直接發送的信號，還接收了由高大建筑物反射而來的信號，這樣傳播時間就會出錯，進而解算的位置也就會出錯。

為了提高GPS定位的精度，降低誤差，人們通過增加一個已知坐標的參考GPS接收器來提高定位精度，這就是差分定位，也叫做相對定位。

在已知坐標點上布設一個地基增強站（ground-based augmentation system），俗稱基站，基站也可以接收到衛星的信號，根據這些信號算出坐標值，然后與已知的坐標作比較，得出偏差量。然后將偏差量通過數傳鏈路（數傳鏈路就相當于數據線，但這根數據線是無線的）或者移動通信網絡實時發送給待定位的GPS接收器，待定位GPS接收器根據接收到的信息進行修正，從而提高定位精度。

載波相位差分技術（Real Time Kinematic，RTK）是一種實時處理兩個測站載波相位測量的差分方法，簡單的說，就是將基準站采集的載波相位發送給無人車的接收機，接收機將本機和基站的載波相位觀測值進行求差，解算坐標。一般來說，接收機和基站大部分誤差都有時間和空間的相關性，所以絕大部分誤差都是可以被抵消或者降低的，在兩者距離不遠的情況下，載波相位差分可以使定位精度達到厘米級。