按定位技術原理不同可分為三類。第一類，基于信號的定位，代表就是GNSS定位，即全球導航衛星系統；第二類，航跡推算，依靠IMU等，根據上一時刻的位置和方位推斷現在的位置和方位；第三類是環境特征匹配，基于LiDAR的定位，用觀測到的特征和數據庫中的特征和存儲的特征進行匹配，得到現在車的位置和姿態。

無人車為什么需要高精度的定位系統？

對于無人駕駛而言，位置和姿態用于路徑規劃和車輛控制，高精度和高魯棒性的定位系統至關重要。我們先來了解一下不同的定位類型，以百度Apollo多傳感器融合定位為例，其包含三類定位技術：

智能駕駛的三類定位定姿技術

按定位技術原理不同可分為三類。第一類，基于信號的定位，代表就是GNSS定位，即全球導航衛星系統；第二類，航跡推算，依靠IMU等，根據上一時刻的位置和方位推斷現在的位置和方位；第三類是環境特征匹配，基于LiDAR的定位，用觀測到的特征和數據庫中的特征和存儲的特征進行匹配，得到現在車的位置和姿態。

三類定位技術各有優劣，第一類GNSS定位，通過GNSS信號接收完成定位，優點是全球、全天候、全天時高精度厘米級定位，缺點是依賴可視衛星顆數、易受電磁環境干擾、多路徑效應等影響；第二類慣性定位，利用慣性測量單元（陀螺儀和加速度計）測量得到載體相對于慣性空間角運動和線運動參數，并通過慣性導航解算得到載體速度、位置、姿態，優點是輸出頻率非常高（大于100Hz），短時精度高，缺點是誤差隨著時間累積，且高性能IMU價格昂貴；第三類點云定位，激光點云定位需要預先制作地圖，然后用實時點云和地圖進行匹配，來計算激光雷達的位置和姿態，再通過激光雷達與IMU之間的外參，得到IMU的位置和姿態，優點是在沒有GNSS情況下也可以工作，魯棒性比較好，缺點是需要預先制作地圖同時要定期更新地圖（環境會發生變化），雨雪天氣也會受到影響（折射較多，回收點云數據變少）。

百度Apollo2.0多傳感器融合的定位系統

基于以上三種定位技術，百度提出了多傳感器融合的定位系統，既做到優勢互補，也提高了穩定性并增強了定位精度。

(圖片來源于網絡)

上圖為百度無人車，其GNSS定位和慣性測量單元都由NovAtel提供， IMU 為NovAtel IMU-IGM-A1 ，GNSS接收機為NovAtel ProPak6，構成 NovAtel SPAN-IGM-A1分體式組合導航系統，能夠以最高 200Hz 的頻率，輸出實時的高精度、高可靠的三維位置、速度、姿態信息，作為Apollo推薦的參考硬件單元。

NovAtel SPAN組合導航系統有三大優勢技術，非常適合智能駕駛應用。

SPAN? 技術

SPAN? 技術是 NovAtel 公司推出的高精度 GNSS 和 IMU 深耦合組合導航技術，通過 GNSS 衛星導航技術和 INS 慣性導航技術的相互補充，既能保證在小于 4 顆衛星信號時，利用 INS 數據持續地得到高精度的位置、速度和姿態信息，也能保證在 INS 系統誤差變大的情況下，利用 GNSS 數據對 INS 系統進行修正，以持續輸出高精度的位置信息和姿態信息。

Interference Toolkit（ITK）

Interference Toolkit（ITK）是NovAtel OEM7新推出的干擾抑制技術，當下復雜的電磁環境或其他電子設備易對GNSS信號產生干擾，ITK技術利用監視器和濾波算法，可有效量化和剔除干擾信號，避免導航解算性能受到影響。

NovAtel PwrPak7D-E1一體式

MEMS 組合導航系統

NovAtel PwrPak7D-E1一體式 MEMS 組合導航系統，采用SPAN深耦合組合導航算法，支持SPAN Land Vehicle陸地車輛技術，支持ITK干擾抑制技術，555個GNSS信號跟蹤通道，支持GPS、Glonass、北斗、Gaileo全系統多頻解算，支持RTK和Terrastar星站差分技術，內置WiFi和16GB存儲，支持雙天線和輪速傳感器功能，具有豐富的通訊接口，串口、USB、CAN、以太網等，易于客戶安裝集成。

SPAN Land Vehicle陸地車輛技術

SPAN Land Vehicle陸地車輛技術是NovAtel OEM7代產品在SPAN技術基礎上，利用車輛運動模型和專利天線相位檢測技術，針對智能駕駛等地面輪式車輛應用中低速、城市峽谷、長期失鎖等場景進行了大量優化，顯著提升導航性能，滿足高精度定位要求的同時，通過算法提升來降低系統對IMU器件精度的要求，適合智能駕駛降成本的發展趨勢。