摘 要

当下，无人驾驶无疑是汽车新兴技术发展的重点方向。无人驾驶车辆能够解放操作者的双手，提高运行效率，并且有效提升驾驶安全性，因而其发展具有重要的意义。作为一门包含了多个学科与研究方面的复合技术，其中重要的组成部分就是定位技术。当下的定位技术虽然发展较快，但仍然存在较大的局限，其定位的准确性，可靠性，即时性都有待提升。要实现真正意义上的无人驾驶，无论是处于复杂的环境还是面对恶劣的气候，都需要能够提供准确而及时的定位。实现这一前提，需要全方位的对于各种定位技术有所了解，从而将其应用在实际问题中。

本文旨在对于定位技术在国内外的发展与演变进行全面的论述，在此基础上对无人驾驶车辆上所应用的定位技术发展情况做进一步分析，并且对其前景进行合理推测，采用了相应的方法进行研究：

1）全面对国内外无人驾驶相关技术近年来的发展过程进行研究，结合其中定位技术的分析，从而研究无人驾驶中定位技术的运用与提升。

2）对于定位技术的原理、组成等详细的进行介绍，从而分析不同定位技术所存在的优劣及其应用范围。

3）通过分析定位技术当前的算法及硬件组成，从而剖析定位技术的发展现状以及技术进步。

4）结合当今无人驾驶中定位技术应用的具体实例，分析与展望无人驾驶车辆定位技术的前景与发展方向。

关键词：定位技术；无人驾驶；算法；发展状况

Abstract

At present, driverless car is undoubtedly the focus of the development of emerging technologies.Driverless vehicles can liberate the hands of operators, improve operation efficiency, and effectively improve driving safety, so its development is of great significance.As a composite technology that includes many disciplines and research aspects, positioning technology is an important part of it.Although the current positioning technology has developed rapidly, it still has great limitations, and its positioning accuracy, reliability and immediacy need to be improved.In order to achieve truly unmanned driving, it is necessary to provide accurate and timely positioning no matter in complex environment or in the face of harsh climate.To realize this premise, it is necessary to have a comprehensive understanding of various positioning technologies, so as to apply them in practical problems.

This paper aims to comprehensively discuss the development and evolution of positioning technology at China and abroad, so as to further analyze the application status, development direction and prospect of positioning technology in unmanned vehicles. The research methods are as follows:

1）This paper comprehensively studies the development process of driverless driving related technologies at home and abroad in recent years, combined with the analysis of positioning technology, so as to study the application and improvement of positioning technology in unmanned driving.

2）the principle and composition of positioning technology are introduced in detail, so as to analyze the advantages and disadvantages of different positioning technologies and their application scope.

3）analyze the current algorithm and hardware composition of positioning technology, so as to analyze the development status and technical progress of positioning technology.

4）combining with specific examples of the application of positioning technology in today's unmanned vehicles, the prospect and development direction of positioning technology for unmanned vehicles are analyzed and prospected.

Key words：positioning technology; unmanned driving algorithm; development status

目 录

第1章 绪论 1

1.1研究背景及意义 1

1.1.1论文研究背景 1

1.1.2论文研究意义 1

1.2 国内外研究现状 2

1.2.1定位技术研究现状 2

1.2.2无人驾驶研究现状 3

1.3 研究的主要内容 5

第2章 定位技术方法与原理 6

2.1定位方法分类 6

2.1.1绝对定位方式 6

2.1.2相对定位方式 7

2.1.3组合定位 8

2.2主要定位系统构架 9

2.2.1卫星定位系统构架 9

2.2.2惯性定位系统构架 10

2.2.3视觉感知定位系统构架 10

2.3主要定位技术原理 11

2.3.1全球定位系统原理 11

2.3.2视觉定位原理 12

2.3.3里程计定位原理 13

第3章 定位技术主要算法 15

3.1SLAM技术应用算法 15

3.1.1基于EKF的SLAM算法 15

3.1.2基于DSO的SLAM算法 16

3.2GPS技术应用算法 18

3.2.1伪距差分算法 19

3.2.1载波相位差分算法 19

3.3磁定位技术应用算法 20

3.3.1序列及列阵定位算法 20

3.3.2磁场匹配定位算法 21

3.4GPS/INS组合定位数据融合算法 21

3.4.1卡尔曼滤波算法 21

3.4.2粒子滤波算法 22

第4章 无人驾驶中定位技术发展 23

4.1无人驾驶定位技术当前发展 23

4.1.1即时定位与构图技术(SLAM) 23

4.1.2GPS/INS组合定位 27

4.2无人驾驶定位技术未来应用 30

4.2.1基于5G定位技术 30

4.2.2基于设备融合定位技术 30

第5章 总结与展望 30

5.1主要工作与总结 30

5.2整体展望 30

5.2.1发展趋势 30

5.2.1应用前景 30

参考文献 30

致 谢 30

第1章 绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1论文研究背景

在当下中国的经济发展快速，人们生活水平的不断提高，汽车在人们的生活中占据了越来越重要的地位，汽车的出现提高了人们的生活水平，给社会生活各方面带来了便利，是推动经济与社会向前发展的强大力量。然而，在汽车业蓬勃发展的同时许多的问题随之而生，根据相关部门的不完全统计数据，一八年全中国有超过三千万辆的新注册登记机动车，全国上下经统计机动车的保有量更是已经超过了三点二亿辆。增长较快的汽车数量使得拥堵频频发生，城市交通的压力增大。而根据有关部门公布的数据，2017年全国发生交通事故203049起，城市的交通安全也面临极大的问题。

因此，为了解决城市交通与行车安全的一系列问题，无人驾驶这一这一新概念应运而生。无人驾驶汽车是一个先进的道路行驶综合系统，通过搭载的传感设备获得环境信息，利用计算处理设备对获得的信息进行分析，完成分析后将所得的数据进行规划，最后将方案发给控制机构控制车辆的运行，从而使得车辆按照设定的路径安全平稳的运行，完成预设的行驶任务。因而应用无人驾驶车辆技术能够改革现有的交通系统，一方面能够解放驾驶员，提升驾驶的舒适性，有利于缓解城市交通的压力，另一方面提升驾驶的准确性，有效规避事故发生，提升驾驶安全性。