高精度定位与导航系统
高精度定位与导航技术的研究与应用
高精度定位与导航技术的研究与应用概述高精度定位与导航技术是现代导航系统的关键组成部分。
随着人们对导航需求的不断增长，高精度定位与导航技术的研究与应用变得越来越重要。
本文将介绍高精度定位与导航技术的研究方向、应用领域以及未来发展趋势。
一、高精度定位与导航技术的研究方向1. 定位技术研究高精度定位技术是实现导航系统的基础。
目前常用的定位技术包括全球定位系统（GPS）、北斗导航系统、伽利略导航系统等。
然而，这些系统在某些特定环境下存在不足，如在城市峡谷等深度掩蔽区域，定位精度受到限制。
因此，研究者致力于改进定位技术，提高定位精度。
例如，使用多全球导航卫星系统（GNSS）接收机接收多个卫星信号，采用多普勒效应、波束形成等算法进行定位，可以提高定位精度。
2. 导航算法研究导航算法对于实现高精度定位与导航至关重要。
研究者致力于开发新的导航算法，以提高导航准确性和可靠性。
例如，基于粒子滤波、卡尔曼滤波等算法，可以实现对导航系统中的噪声、干扰等的消除和补偿，提高导航精度。
3. 多传感器融合技术研究多传感器融合技术是实现高精度定位与导航的重要手段。
通过结合不同传感器（如加速度计、陀螺仪、磁力计等）的信息，可以提高定位与导航系统的可靠性和精度。
例如，将惯性导航系统与全球定位系统相结合，可以克服全球定位系统在高纬度区域面临的信号弱、多路径等问题，提供更精确的定位与导航。
二、高精度定位与导航技术的应用领域1. 航空航天领域高精度定位与导航技术在航空航天领域的应用广泛。
例如，在飞行器的自主导航中，高精度定位技术可以为飞行器提供准确的位置和姿态信息，保证飞行器的安全性和稳定性。
此外，高精度定位与导航技术还可以在航天探测器的轨道精确定位以及星际导航中发挥重要作用。
2. 智能交通领域高精度定位与导航技术对于智能交通系统的发展起到关键作用。
例如，在车载导航系统中，高精度定位技术可以为驾驶员提供准确的位置和导航信息，提高导航的准确性和安全性。
高精度导航与定位系统设计
高精度导航与定位系统设计导航与定位系统的快速发展对人们的生活和工作方式带来了革命性的变化。
高精度导航与定位系统是现代社会中不可或缺的一部分，广泛应用于航空航天、智能交通、精准农业、地理测绘等领域。
本文将详细介绍高精度导航与定位系统的设计原理、技术要点以及应用领域。
1. 设计原理高精度导航与定位系统主要依靠卫星导航技术和地面基站数据传输实现。
具体来说，高精度导航与定位系统的设计原理由以下三个方面构成：1.1 卫星导航系统卫星导航系统采用全球定位系统（GPS）或其他类似的系统（如伽利略、北斗），通过卫星信号的接收和测量来确定接收器的位置和速度。
这些卫星通常以固定位置的星座布局在地球上空，通过接收器与卫星之间的通信，定位卫星和接收器之间的距离并计算接收器的位置信息。
卫星导航系统的设计原理主要包括卫星轨道计算、信号接收与处理以及位置解算等。
1.2 数据传输与处理高精度导航与定位系统通过地面基站传输数据到用户设备，实现实时导航和定位功能。
基站通过无线网络将数据传输到用户设备，用户设备则通过接收并处理这些数据来计算其精确位置。
数据传输与处理的设计原理主要包括无线通信协议、数据压缩与加密以及数据传输优化等。
1.3 多传感器融合为了进一步提高导航与定位系统的精度和稳定性，多传感器融合技术被广泛应用。
通过将不同类型的传感器数据进行融合，例如惯性测量单元（IMU）、地磁传感器、气压传感器等，系统可以更准确地估计位置和姿态。
多传感器融合的设计原理主要包括传感器数据融合算法、滤波和校准技术以及误差预测与修正等。
2. 技术要点在高精度导航与定位系统的设计过程中，需要关注以下几个关键技术要点：2.1 高精度数据采集高精度导航与定位系统依赖于精确的数据采集。
所使用的传感器和测量设备需要具备高精度、高灵敏度、低功耗等特点。
同时，采集到的数据需要经过有效的去噪和滤波处理，以确保数据的准确性和可靠性。
2.2 信号处理与解算高精度导航与定位系统需要对接收到的信号进行实时处理和解算。
高精度导航与定位技术的发展与应用研究
高精度导航与定位技术的发展与应用研究引言在人类探索世界的历程中，精确定位的需求一直持续存在。
随着科学技术的飞速发展，定位技术也经历了不止一次的重大革新。
特别是近年来，高精度导航与定位技术的发展引起了广泛的关注。
高精度导航与定位技术已经成为现代武器装备、交通运输、航海、地理勘测、测绘、灾害监测等领域不可缺少的技术核心。
本文将探讨高精度导航与定位技术在现代社会中的研究与应用。
一、高精度导航与定位技术的发展历程导航技术早在上个世纪70年代就已经开始应用，但是当时的导航技术精度和稳定性都还存在一定的问题。
20世纪80年代，全球定位系统（GPS）的出现极大地推动了导航技术的进步，GPS系统可以实现米级以上的精度，成为当时最先进的导航系统。
但是，GPS的弊端也很明显，其导航精度会受到地球大气层影响，尤其是在地形地貌复杂的山区和城市中，GPS的精度会更加不稳定。
为了解决这个问题，GLONASS系统的出现使得全球导航系统的遥感遮挡率得到了极大改善，但是在一些细节问题上，GLONASS还是无法和GPS比肩。
因此，在21世纪，北斗卫星导航系统的成功建立一改我国在该领域的技术落后现状，北斗卫星导航系统精度和稳定性得到了大幅度提升，并在很多领域中开始逐渐替代GPS。
二、高精度导航与定位技术的应用领域1. 武器装备领域高精度导航与定位技术在武器装备领域的应用，不仅加强了武器的精度和有效性，也提升了防务技术的整体水平。
比如说，目前我国的巡航导弹，装备有高精度的GPS与北斗 satellite 卫星导航系统，可实现目标定位、导航数据修正、制导等诸多功能。
具备强大的精度和打击能力，具有在王牌军种中扮演重要角色的条件。
2. 交通运输领域高精度导航与定位技术在交通运输领域的应用也越来越广泛，比如，在汽车导航中，高精度导航技术可以对车辆在高速行驶过程中进行实时定位，实现路径规划等功能。
在船舶导航中，高精度导航技术也能实现高速精确定位。
GPS与GLONASS系统的比较与选择指南
GPS与GLONASS系统的比较与选择指南导语：全球定位系统（GPS）和全球导航卫星系统（GLONASS）都是目前主流的卫星导航系统，它们在定位与导航领域起着重要作用。
然而，对于用户来说，如何选择适合自己需求的卫星导航系统是一个关键问题。
本文将从定位精度、覆盖范围、信号强度及可靠性等方面对GPS和GLONASS进行比较，并提供一些选择指南供读者参考。
定位精度：定位精度是衡量卫星导航系统优劣的重要指标。
GPS和GLONASS在这方面都具备很高的精度，但在特定环境下可能会有一些差异。
一般来说，GPS在开放地区的定位精度要稍微优于GLONASS，而在城市峡谷等多高建筑物阻挡的区域，GLONASS则可能表现更出色。
因此，在选择卫星导航系统时，需要综合考虑使用环境来决定。
覆盖范围：GPS和GLONASS的覆盖范围基本相当，均覆盖全球。
然而，由于GPS是由美国主导建设的系统，其在美国及周边地区的覆盖更加完善，且在一些底层技术上更成熟稳定。
而GLONASS则在俄罗斯及欧洲地区有一定优势。
因此，如果用户主要使用区域在美国及周边地区，GPS可能是更好的选择；如果用户在俄罗斯、欧洲等地使用较多，GLONASS可能更适合。
信号强度及可靠性：无论是GPS还是GLONASS，信号强度及可靠性都是用户选择的重要考量因素之一。
一般来说，GPS信号在城市建筑物密集地区更容易受到遮挡，导致信号衰减或中断。
而GLONASS则在这方面表现更优秀，因为其系统中的卫星数量更多，信号覆盖更广。
在购买设备时，建议用户根据使用环境的特点选择适合的系统。
多系统接收器：除了GPS和GLONASS之外，现在市场上也有许多设备支持多系统接收。
这些设备可以同时接收多个卫星导航系统的信号，从而提高定位精度、信号强度以及可靠性。
多系统接收器不仅可以同时接收GPS和GLONASS信号，还可以支持其他系统，如中国的北斗导航系统、欧洲的伽利略导航系统等。
对于需要高精度定位的用户来说，多系统接收器可能是更好的选择。
高精度的车辆定位与导航技术
高精度的车辆定位与导航技术随着科技的不断发展，车辆定位与导航技术也得到了巨大的突破与进步。
高精度的车辆定位与导航技术在现代交通领域中发挥着重要的作用。
本文将重点讨论高精度的车辆定位与导航技术的原理、应用以及未来的发展方向。
一、高精度的车辆定位技术1. 全球定位系统（GPS）全球定位系统（GPS）是一种基于卫星定位的技术，通过一组特定的卫星将车辆的位置信息传输给接收器。
GPS技术广泛应用于车辆导航系统中，为驾驶者提供准确的位置和导航信息。
2. 惯性导航系统惯性导航系统利用加速度计和陀螺仪等设备来测量和监测车辆的加速度和角速度，从而计算出车辆的位置和方向。
与GPS相比，惯性导航系统不依赖于卫星信号，因此在隧道、城市峡谷等GPS信号较弱或无法接收到信号的区域，仍能提供可靠的位置信息。
二、高精度的车辆导航技术1. 实时交通信息高精度的车辆导航系统可以实时获取道路上的交通信息，并通过计算最优路径来避免拥堵。
通过与其他车辆和交通基础设施进行数据交互，车辆导航系统可以提供精确的车流状况、交通事故等信息，有效地规划驾驶路线。
2. 三维导航高精度的车辆导航技术综合利用GPS定位、惯性导航和地图数据，提供精准的三维导航功能。
三维导航可以准确显示车辆所处位置周围的建筑物、地形等信息，帮助驾驶者更好地理解驾驶环境，提供更安全、便捷的导航服务。
三、高精度车辆定位与导航技术在实际应用中的优势1. 提高驾驶安全性高精度的车辆定位与导航技术可以及时提供车辆位置信息，帮助驾驶者避开交通拥堵、危险路段，减少事故的发生。
同时，三维导航技术可以提供更精确的地图信息，降低驾驶误差，提高驾驶的安全性。
2. 提供智能化导航体验高精度的车辆定位与导航技术可以根据驾驶者的个人喜好和需求，为其提供个性化的导航服务。
例如，系统可根据驾驶者的音乐喜好、餐厅偏好等提供相关推荐，使导航体验更加智能化和便捷。
3. 促进交通系统发展高精度的车辆定位与导航技术可以收集大量的交通数据，为城市交通系统的规划和管理提供有力支持。
智能网联汽车概论 项目三 智能网联汽车导航定位系统与高精度地图
（2）空间部分
• GPS的空间部分的24颗工作卫星组成一个GPS卫星 组，其中21颗是导航卫星，3颗是活动卫星。24颗 卫星以55°的轨道倾角绕地球运行。
（3）用户设备部分
• 用户设备部分包括卫星导航接收器和卫星天线。它 的主要功能是根据一定的卫星截止角捕获被测卫星， 并跟踪这些卫星的运行情况。
特征等属性。
• 高精度地图包含的信息
•智能网联汽车概论 项目三 智能网联汽车导航定位系统与高精度地图
1 part
高精度定位系统
1.全球导航卫星系统
• GPS定位卫星星座有24颗卫星均匀分布在6个轨道 面上，轨道倾角为55°，每一轨道面相距60°，即轨 道的高度为60°。各轨道平面上卫星间的仰角相隔 90°，其中一个轨道平面上的卫星比西部相邻轨道平 面上相应的卫星提前30°。
• 导航卫星定位原理
3.北斗卫星定位（BDS） 北斗卫星定位（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。
（1）北斗卫星定位系统组成
• 北斗卫星定位系统由空间段、地面段和用户段三部 分组成。
• 空间段
• 北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，其中地 球静止轨道卫星5颗、中地轨道卫星27颗、倾斜同步 轨道卫星3颗。五颗地球静止轨道卫星的固定位置为 东经58.75°、80°、110.5°、140°和160°。中地轨道 卫星运行在三个轨道面上，轨道面均匀分布120°。
2. GPS定位导航系统组成
• 以美国GPS定位导航系统为例，卫星导航系统由地 面控制部分、空间部分和用户设备部分三部分组成。
（1）地面控制部分
• 地面控制部分由主控站、地面天线、监测站和通信 辅助系统组成。
• 1）主控站 —— 采集各监测站的数据 • 2）地面天线 —— 接收GPS卫星信号。 • 3）监测站 ——监测和采集数据。 • 4）通信辅助系统 —— 实现两个或两个以上地点之
高精度定位与导航技术的使用技巧与路径规划效果分析
高精度定位与导航技术的使用技巧与路径规划效果分析随着科技的不断进步，高精度定位与导航技术已经成为现代社会生活中不可或缺的一部分。
本文将探讨高精度定位与导航技术的使用技巧，并对路径规划的效果进行分析。
高精度定位与导航技术是现代导航系统的重要组成部分，它通过利用全球卫星定位系统（GNSS）和惯性导航系统（INS）等技术，实现对用户位置的精确定位，并提供最佳的导航路径规划。
首先，我们来讨论高精度定位技术的使用技巧。
在使用高精度定位技术之前，需要确保设备已正确连接卫星并获得准确的定位信号。
为了最大限度地提高定位精度，我们可以采取以下几种技巧：1. 多星定位：使用多个卫星定位系统，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS等，可以提高定位的准确性和稳定性。
在可见的卫星范围内使用多星定位，可以减少遮挡和干扰对定位的影响。
2. 卫星信号过滤：使用定位设备提供的信号过滤功能可以有效减少干扰信号对定位的影响。
将信号过滤设置为最佳值，能够提高定位的精确性和稳定性。
3. 动态校准：通过在运动中进行数据动态校准，可以减少因为姿态变化引起的定位误差。
可以利用加速度计、陀螺仪等传感器提供的数据进行动态校准。
当我们使用高精度定位技术获得了准确的位置信息后，便可以进行路径规划。
路径规划是指根据出发地和目的地的位置信息，利用高精度定位与导航技术确定最佳的行驶路径。
下面将对路径规划效果进行分析，并提出一些优化建议。
高精度定位与导航技术在路径规划中能够考虑多种因素，如交通状况、道路类型、限速等。
它会根据这些因素综合考虑，计算出最佳的行驶路径。
然而，有时候由于各种因素的变化，路径规划的效果可能并不理想，需要我们对规划结果进行分析和优化。
首先，我们要关注路径规划的准确性。
高精度定位与导航技术在计算路径时需要依赖地图和交通信息等数据，如果这些数据不准确或者不及时更新，就可能导致路径规划的偏差。
因此，地图和交通数据库的更新是非常重要的，及时更新可以提高路径规划的准确性。
高精度定位与导航技术在智能交通中的应用
高精度定位与导航技术在智能交通中的应用随着智能交通系统的快速发展，高精度定位与导航技术在智能交通中的应用日益重要。
这项技术可以为驾驶员提供准确的定位信息和导航指引，大大提高驾驶者的安全性和行驶效率。
本文将介绍高精度定位与导航技术在智能交通中的应用，并探讨其对交通管理、智能驾驶和出行体验的影响。
首先，高精度定位与导航技术在智能交通中起到了重要的交通管理作用。
通过利用全球卫星定位系统（GNSS）和地面基站，该技术可以实时监测交通流量、车辆位置和速度等信息。
交通管理部门可以利用这些数据精确预测交通拥堵的发生，并采取相应的措施优化交通流动。
例如，在城市道路上安装高精度定位传感器，可以实时监测道路状况并引导车辆绕行，有助于减轻道路拥堵和缓解交通压力。
其次，高精度定位与导航技术在智能交通中对智能驾驶的发展起到了至关重要的作用。
智能交通系统需要准确的车辆定位和导航信息，以实现自动驾驶和协同驾驶的功能。
高精度定位与导航技术可以通过精确的定位数据和地图信息，提供车辆位置和周围环境的准确描述，从而帮助智能车辆进行路径规划和实时避障。
这为未来智能交通的发展打下了坚实的基础，并有望实现更加安全高效的道路出行。
此外，高精度定位与导航技术在智能交通中也对出行体验产生了积极的影响。
驾驶者可以通过智能导航系统获取车辆位置、道路状况、最佳路径等信息，从而能更加轻松地进行行程规划和导航。
这不仅有助于节省时间和精力，还可以提高驾驶者的安全感和出行满意度。
此外，高精度定位与导航技术还可以与其他智能设备相结合，提供更加个性化和定制化的服务，例如电子支付、停车导引和周边服务推荐等，进一步提升出行体验和便利性。
然而，高精度定位与导航技术在智能交通中仍面临着一些挑战。
首先，如何保证定位和导航的准确性和稳定性是一个重要问题。
在信号遮挡、多路径干扰和精度衰减的情况下，定位误差可能会加大，导航指引可能不准确，从而影响驾驶者的安全和便利。
其次，高精度定位与导航技术的成本较高，需要投入大量资源开展基础设施建设和技术研发。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
之间的通信。
• （2）空间部分
全球导航卫星系统
• GPS的空间部分的24颗工作卫星组成一个GPS卫 星组，其中21颗是导航卫星，3颗是活动卫星。 24颗卫星以55°的轨道倾角绕地球运行。卫星的 运行周期约为12个小时。每个工作卫星发射导航 和定位信号，用户可以使用这些信号来实现导航 。
高精度地图采集与生产
• （3）后续更新 • 因为道路的整改工作会经常发生，包括突发性路况。后续地图更新也可以采取众包方式或与政府实时交通
处理部门合作来解决。
高精度地图采集与生产
其他形式的高精度地图
• 1. 众包数据构建高精度地图
• 使用安装了成本相对低廉的车载传感器的智 能网联汽车收集路况与道路特征，然后通过 深度学习和图像识别算法将其转换为结构化 数据，生成高精度地图众包信息。
惯性导航系统
• 1.惯性导航系统的原理与构成
• 惯性导航系统（INS）是利用惯性测量单元（IMU ）的角度和加速度信息来计算载体的相对位置的一 种定位技术。
• IMU利用陀螺仪或加速度传感器等惯性传感器的参 考方向和初始位置信息来确定载体位置。惯性导航 涉及力学、控制理论、计算机技术、测试技术、精 密机械技术等，是一门综合性很强的应用技术。
全球导航卫星系统
• 北斗系统用户终端系统最多可容纳 54万/小时的用户，具有双向消息通 信功能，用户可一次发送40-60个汉 字的短消息信息。一次可以传输多 达120个汉字的信息。
• 北斗系统具有精确的定时功能，为 用户提供20ns-100ns的时间同步精 度，标准站的水平精度为100米（ 1σ），20米（类似于差分状态）， 北斗系统工作频率：2491.75MHz。
• （3）用户段
全球导航卫星系统
• 用户段包括北斗用户终端和与其他 卫星导航系统兼容的终端。接收器 需要捕捉和跟踪卫星的信号，并根 据数据以一定的方式进行定位计算 ，最终获得用户的纬度、经度、海 拔、速度、时间等信息。北斗卫星 定位系统可以为全世界各种用户提 供全天候、高精度、高可靠性的定 位、导航和定时服务，具有短消息 通信能力，最初提供了区域导航、 定位和定时功能，定位精度为10 米，测速精度为0.2m/s，定时精度 为10ns。
智能网联汽车技术
V2X ICV
Landar
5G
——冷却系统 ——高精度定位与
HD Map 导航系统
学习目标
1 知道高精度地图包含的信息 2 知道高精度地图在智能网联汽车中的作用 3 熟悉高精度地图的采集与生成过程 4 熟悉GPS和北斗卫星定位系统的组成 5 理解全球导航卫星系统的定位原理 6 理解惯性导航系统测量的原理
• （2）加工 • 加工的过程包括人工处理、深度学习的感
知算法（图像识别）等。采集的设备越精 密，采集的数据越完整，就可以降低算法 所需的不确定性。收集到的数据越不完整 ，就需要更多的算法来补偿数据缺陷，也 可能会产生更大的误差。 • 采集的设备越精密，采集的数据越完整， 就可以降低算法的不确定性；收集到的数 据不完整，就需要更复杂的算法来补偿数 据缺陷，且容易产生更大的误差。
高精度地图的基本概念
• 对于自动驾驶系统，导航系统需要提供更高精度的 路径，引导车辆达到目的地，需要将环境中尽可能 丰富的信息提供给自动驾驶系统。
• 作为存储静态、准静态交通信息的数据库，为了满 足自动驾驶系统的导航、路径规划要求，高精度地 图需要提供更精细、精确的交通信息。
• 高精度地图在自动驾驶中，不仅可以用于导航、路 径规划，还可以为环境感知和理解提供先验知识， 辅助车载传感器实现高精度定位。
全球导航卫星系统
• （3）用户设备部分
• 用户设备部分包括卫星导航接收器和卫星天线。 它的主要功能是根据一定的卫星截止角捕获被测 卫星，并跟踪这些卫星的运行情况。当接收机捕 获被跟踪的卫星信号时，可以测量接收天线对卫 星伪距和距离的变化率，并解调卫星轨道参数等 数据，基于这些数据，接收器中的微处理器可以 根据定位解算方法进行定位计算，并计算用户地 理位置的纬度、经度、高度、速度、时间等信息 。
（2）分类点云 （4）精细模型
高精度地图采集与生产
• 在高精度地图生产过程中，通过提取车辆上传感器采集的原始数据，获取高精度地 图特征值，构成特征地图；在此基础上，进一步提取、处理和标注矢量图形，包括 道路网络信息、道路属性信息、道路几何信息和道路上主要标志的抽象信息。
高精度地图采集与生产
• 高精度地图的采集方法
全球导航卫星系统
• 1. 北斗卫星定位系统组成
• 北斗卫星定位系统由空间段、地面段和用户段三 部分组成。
全球导航卫星系统
• （1）空间段
• 北斗卫星导航系统空间段由35颗卫星组成，其中 地球静止轨道卫星5颗、中地轨道卫星27颗、倾斜 同步轨道卫星3颗。五颗地球静止轨道卫星的固定 位置为东经58.75°、80°、110.5°、140°和 160°。中地轨道卫星运行在三个轨道面上，轨道 面均匀分布120°。
• （3）除了记录道路参考线、车道边缘（标线）和停车线外，高 精度地图数据库还需要记录无车道道路的拓扑结构，且除车道 的几何特性外，道路模型还包括车道数、道路坡度、功能属性 等。
• （4）对象模型记录道路和车道行驶空间范围边界区域的元素， 模型属性包括对象的位置、形状和属性值。这些地图元素包括 路牙、护栏、互通式立交桥、隧道、龙门架、交通标志、可变 信息标志、轮廓标志、收费站、电线杆、交通灯、墙壁、箭头 、文字、符号、警告区、分流区等。
高精度地图采集与生产
• 高精度地图生产过程
• 高精度地图与传统地图相比，具有 不同的采集原理和数据存储结构。
• 传统地图依赖于拓扑结构和传统的 数据库，将各种元素作为对象堆放 在地图上，将道路存储为路径。
• 高精度地图中，为了提高存储效率 和机器可读性，地图在存储时分为 矢量层和对象层。
（1）原始点云 （3）单体白膜
• 高精度地图被普遍认为是L3级及以上自动驾驶不可 缺少的关键技术。
高精度地图的基本概念
• 高精度地图包含的信息主要有哪些？
高精度地图的基本概念
• 高精地图的作用有哪些？请详细说明。
高精度地图的基本概念
• 动态交通信息的更新需要实时反映在地图上，以确保智能网联汽车驾驶的安全，实现实时高精 度地图在技术存在诸多难点，大量信息安全、信息完整、数据更新、高速传输等问题需要解决 。但是随着智能网联汽车的广泛应用、车联网技术的发展，更丰富的动态交通信息分享可以使 汽车更智能。
7
熟悉全球导航卫星系统和惯性导航系统的优 缺点及其组合应用
8 熟悉智能网联汽车中高精度定位的实现方式
9
熟悉智能网联汽车中导航定位系统的集成应 用
• 高精度地图
01
高精度地图的基本概念
• 什么是高精度地图？
• 高精度地图的定义分为两种：狭义高精度地图和广义高精度地图。狭义高精度地图是由传统图形商定义的精度更高、 内容更详细的地图。例如，定义更详细信息（如车道和交通标志）的地图。广义的高精度地图直接为我们构建了一个 真实的三维世界。除了绝对位置的形状信息和拓扑关系外，还包括点云、语义和特征等属性。
• 高精度定位系统
02
全球导航卫星系统
• 1.卫星导航定位系统种类
• 请说说什么是卫星导航定位系统？ • 请说说卫星导航定位系统全球有哪几种？
全球导航卫星系统
• GPS定位卫星星座有24颗卫星均匀分布在6个轨 道面上，轨道倾角为55°，每一轨道面相距60° ，即轨道的高度为60°。各轨道平面上卫星间的 仰角相隔90°，其中一个轨道平面上的卫星比西 部相邻轨道平面上相应的卫星提前30°。
• 惯性导航可以利用这些测量值来计算载体的空间 位置和速度，并且通过IMU提供的三轴角速度数 据，估计车辆姿态，如侧倾、俯仰和航向等。
全球导航卫星系统
• 3.北斗卫星定位（BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。
• 北斗导航定位系统服务区广泛应 用于中国及周边国家。
• 广泛应用于船舶运输、公路运输 、铁路运输、海上作业、渔业生 产、水文预报、森林防火、环境 监测等行业，以及军事、公安、 海关等有特殊指挥调度要求的单 位。
• 覆盖范围为东经70°～140°左 右，北纬5°～55°左右。在地 球赤道面上配备了两颗地球同步 卫星，赤道角约为60°。
• 典型的六轴IMU由六个传感器组成，这些传感器排 列在三个正交轴上，每根轴上都有一个加速度计和 一个陀螺仪。
惯性导航系统
• 加速度计可以测量载体的瞬时加速度信息，根据 计算获得载体的瞬时速度和位置；陀螺仪可以测 量瞬时角速率或角位置信息，提供各轴（及其上 加速度计）在各时刻的方向。
• 基于上述过程，空间载体的瞬时运动参数，包括 直线运动和角运动参数，可以由IMU测量得到。
全球导航卫星系统
• 4. 全球导航卫星定位原理
• 请说说全球导航卫星定位的原理是什么？
全球导航卫星系统
• 5.卫星定位与惯性导航的融合
• 全球导航卫星系统是应用最广泛的定位系统， 它使用方便，成本低，定位精度可达到5米。然 而，定位导航系统的应用也面临着易受干扰、 动态环境可靠性差、数据输出频率低、高层建 筑卫星信号闭塞等问题。如果将卫星定位导航 和惯性导航系统结合起来，两个导航系统可以 相互补充，形成一个有机的整体。
驶过程不同时刻环境特征中类似的部分，将检测到的环境信息进行拼接，对行驶过的环境进行基于当前 传感器信息的完整描述，即高精度地图构建。
其他形式的高精度地图
• 在汽车领域，可以用于SLAM构建高精度地图的传感器主要有视觉传感器和激光雷达，这些传感器的共同 特点是能够获取足够丰富的环境信息，尤其是环境中物体的轮廓点云，可以满足运动过程中两个连续时 刻采集的环境信息中，有足够丰富的特征去匹配和拼接。