智能網(wǎng)聯(lián)汽車 課件 項目三 任務一認知高清地圖；項目三 任務二認知高精度定位系統(tǒng)

項目三智能網(wǎng)聯(lián)汽車高精度定位與導航系統(tǒng)前言隨著自動駕駛各領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，自動駕駛的功能正快速走進我們的生活日常，并逐步影響著我們的駕駛習慣。人們在體驗自動駕駛帶來的舒適和便利體驗的同時，對安全問題一直持續(xù)關(guān)注。自動駕駛功能的不斷升級，高精度定位與導航系統(tǒng)的價值得到了廣泛的認可，作為自動駕駛不可或缺的信息源。認知高精地圖Annualworksummary1導入地圖是地理信息空間的載體，它是將客觀現(xiàn)實世界中的空間特征以一定的數(shù)學法則（即模式化）,符號化、抽象化，將空間特征表示為形象符號模型或者稱為圖形數(shù)學模型。目錄01教學目標02教學內(nèi)容03課后練習教學目標0103能闡述高精地圖采集與生成。01能說出高精地圖概念。02能描述高精地圖特點。01通過學習我國高精度圖的發(fā)展，引導學生了解我國的基本國情，樹立政治意識和大局意識。02通過學習高精地圖，激發(fā)學生的民族自豪感和時代精神，增強國家的核心競爭力，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。知識目標素質(zhì)目標04能說明其他形式高精地圖。05能描述高精地圖應用前景。教學內(nèi)容02一、高精地圖概念

高精地圖可以分為狹義高精度地圖和廣義高精度地圖。狹義高精度地圖是由傳統(tǒng)圖形商定義的精度更高、內(nèi)容更詳細的地圖。例如，定義更詳細信息（如車道和交通標志）的地圖。廣義的高精度地圖直接為我們構(gòu)建了一個真實的三維世界。除了絕對位置的形狀信息和拓撲關(guān)系外，還包括點云、語義和特征等屬性。高精度地圖是指絕對精度和相對精度均在亞米級的高分辨率、高豐度要素的電子地圖，也稱為三維高精度地圖，簡稱HDMap或HADMap，一般指靜態(tài)的高精度路網(wǎng)信息。動態(tài)高精度地圖是指包含了道路網(wǎng)上的動態(tài)變化信息要素的高精度地圖，比如路口紅綠燈狀態(tài)、道路動態(tài)通行指標、路網(wǎng)變化情況等，簡稱LiveHDMap。高清地圖二、高精地圖特點

1.為了實現(xiàn)車道級導航、路徑規(guī)劃功能，需要在原始地圖數(shù)據(jù)中抽象道路結(jié)構(gòu)，形成由頂點組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，同時為了優(yōu)化數(shù)據(jù)的存儲，需要將道路用連續(xù)的曲線段來表示。

2.除道路參考線外，高精度地圖還應描述道路的連通性。比如路口中沒有車道線的部分，需要將所有可能的行駛路徑抽象成道路參考線，在高精度地圖數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)。

3.除了記錄道路參考線、車道邊緣（標線）和停車線外，高精度地圖數(shù)據(jù)庫還需要記錄無車道道路的拓撲結(jié)構(gòu)，且除車道的幾何特性外，道路模型還包括車道數(shù)、道路坡度、功能屬性等。二、高精地圖特點

4.對象模型記錄道路和車道行駛空間范圍邊界區(qū)域的元素，模型屬性包括對象的位置、形狀和屬性值。這些地圖元素包括路牙、護欄、互通式立交橋、隧道、龍門架、交通標志、可變信息標志、輪廓標志、收費站、電線桿、交通燈、墻壁、箭頭、文字、符號、警告區(qū)、分流區(qū)等。高精度地圖與普通電子地圖的對比如圖普通電子地圖高精度地圖精度一般電子地圖精度在在10米左右，商用GPS精度為5米高精度地圖的精度在厘米級別（Google、Here等高精度地圖精度在10～20厘米級別）數(shù)據(jù)維度傳統(tǒng)電子地圖數(shù)據(jù)只記錄道路級別的數(shù)據(jù)高精度地圖不僅增加了車道屬性相關(guān)數(shù)據(jù)，還能夠明確區(qū)分車道線類型、路邊地標等細節(jié)作用及功能傳統(tǒng)地圖起的是輔助駕駛的導航功能，本質(zhì)上與傳統(tǒng)經(jīng)驗化的紙質(zhì)地圖是類似的高精度地圖通過“高精度+高動態(tài)+多維度”數(shù)據(jù)，起的是為自動駕駛提供自變量和目標函數(shù)的功能。高精地圖相比傳統(tǒng)地圖有更高的重要性使用對象普通的導航電子地圖是面向駕駛員，供駕駛員使用的地圖數(shù)據(jù)高精度地圖是面向機器的供自動駕駛汽車使用的地圖數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)的實時性數(shù)據(jù)的實時性要求較低高精度地圖對數(shù)據(jù)的實時性要求更高二、高精地圖特點

對于自動駕駛系統(tǒng)，導航系統(tǒng)需要提供更高精度的路徑，引導車輛達到目的地，需要將環(huán)境中盡可能豐富的信息提供給自動駕駛系統(tǒng)。作為存儲靜態(tài)、準靜態(tài)交通信息的數(shù)據(jù)庫，為了滿足自動駕駛系統(tǒng)的導航、路徑規(guī)劃要求，高精度地圖需要提供更精細、精確的交通信息。高精度地圖在自動駕駛中，不僅可以用于導航、路徑規(guī)劃，還可以為環(huán)境感知和理解提供先驗知識，輔助車載傳感器實現(xiàn)高精度定位。高精度地圖被普遍認為是L3級及以上自動駕駛不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。

動態(tài)交通信息的更新需要實時反映在地圖上，以確保智能網(wǎng)聯(lián)汽車駕駛的安全，實現(xiàn)實時高精度地圖在技術(shù)存在諸多難點，大量信息安全、信息完整、數(shù)據(jù)更新、高速傳輸?shù)葐栴}需要解決。但是隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車的廣泛應用、車聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，更豐富的動態(tài)交通信息分享可以使汽車更智能。三、高精地圖采集與生成

傳統(tǒng)電子地圖主要依靠衛(wèi)星圖片產(chǎn)生，然后由GPS、北斗衛(wèi)星等定位，這種方法可以達到米級精度。高精地圖需要達到厘米級精度，僅靠衛(wèi)星與GPS是不夠的。為了確保數(shù)據(jù)生產(chǎn)的安全性和準確性，高精度地圖有嚴格規(guī)范的生產(chǎn)流程：

高精度地圖與傳統(tǒng)地圖相比，具有不同的采集原理和數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)。傳統(tǒng)地圖依賴于拓撲結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，將各種元素作為對象堆放在地圖上，將道路存儲為路徑。高精度地圖，為了提高存儲效率和機器可讀性，地圖在存儲時分為矢量層和對象層。高精度地圖與傳統(tǒng)地圖相比，具有不同的采集原理和數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，如圖3-1-1所示。三、高精地圖采集與生成三、高精地圖采集與生成

在高精度地圖生產(chǎn)過程中，通過提取車輛上傳感器采集的原始數(shù)據(jù)，獲取高精度地圖特征值，構(gòu)成特征地圖；在此基礎上，進一步提取、處理和標注矢量圖形，包括道路網(wǎng)絡信息、道路屬性信息、道路幾何信息和道路上主要標志的抽象信息，如圖3-1-2所示。三、高精地圖采集與生成01高精度地圖模型

⑴道路模型

為了實現(xiàn)和提高路徑規(guī)劃功能，需要將現(xiàn)實世界的道路結(jié)構(gòu)進行抽象，形成以頂點與邊組成的拓撲圖形結(jié)構(gòu)，圖中的邊以弧形線段表示，線段中由一系列順序的點表示線的基本形狀走勢。在道路拓撲模型中除了要標示出道路走勢，還要描述道路的連通關(guān)系，這種連通關(guān)系是通過頂點確定。道路模型除了圖形屬性還包括車道數(shù)量、道路等級、功能屬性等。三、高精地圖采集與生成01高精度地圖模型

(2)車道模型車道模型記錄了車道的行駛參考線及車道的邊線（標線）及停止線等。車道模型還記錄了車道與道路拓撲的關(guān)系。

(3)對象模型

對象模型是記錄道路和車道行車空間范圍邊界區(qū)域內(nèi)要素的，模型屬性包括對象的位置、形狀及屬性值。這些地圖要素包括路牙、護欄、立交、隧道、龍門架、交通標牌、可變信息標牌、輪廓標、收費站/桿、交通燈、墻面、箭頭、文本、符號、警示區(qū)、導流區(qū)等。對象模型中的數(shù)據(jù)通常用于輔助環(huán)境感知，并輔助于高精度定位。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

首先，根據(jù)用戶應用的需要對地圖產(chǎn)品進行規(guī)劃，制定生產(chǎn)規(guī)劃；然后，數(shù)據(jù)信息采集部門開始收集數(shù)據(jù)信息和后處理；接著，對收集的數(shù)據(jù)進行處理編輯繪制地圖；最后，對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換編譯，生成矢量母庫，完成生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進入發(fā)布環(huán)節(jié)。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（1）實地采集

實地采集是制作高精度地圖的第一步，主要通過采集車的現(xiàn)場采集來完成。采集的核心設備是激光雷達、高精度差分-慣導-衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它通過激光反射形成點云，完成對環(huán)境中各種物體的采集，并通過高精度定位系統(tǒng)記錄行駛軌跡和環(huán)境中物體的高精度位置信息，如圖。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

此圖為百度公司的一輛高精度地圖采集車。該采集車搭載了激光雷達、攝像頭、差分衛(wèi)星定位系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)等核心設備，可以精確識別交通標志、地面標志、車道線、橋梁、燈柱和護欄等。專業(yè)采集車采集的數(shù)據(jù)包括高精度軌跡、圖像、激光點云數(shù)據(jù)。其中，軌跡包括了精度、緯度、海拔、航向、傾角、俯仰角及速度信息。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

在數(shù)據(jù)采集過程中，高精度地圖采集車會以60~80km/h的速度在道路上平穩(wěn)行駛，同時采集員需要實時監(jiān)控副駕駛位置的采集系統(tǒng)和設備的工作狀態(tài)，并且根據(jù)天氣和環(huán)境狀況選擇不同的攝像頭參數(shù)。由于專業(yè)采集設備較昂貴，每輛采集車需要的設備成本甚至多達數(shù)百萬元，出于成本考慮，專業(yè)的采集設備不能無限制的擴張。面對日益增長的市場需求及全區(qū)域覆蓋的要求，現(xiàn)在大多數(shù)企業(yè)采用相互合作的方式完成。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（2）信息處理采集的數(shù)據(jù)成果進入內(nèi)業(yè)處理流程，數(shù)據(jù)處理利用人工智能技術(shù)自動提取和擬合，減少人工操作，加快了數(shù)據(jù)生產(chǎn)并節(jié)省了人力成本。在自動融合和識別環(huán)節(jié)，將采集到的每秒10幀左右的圖像數(shù)據(jù)信息自動融合，簡單來講就是將圖像、點云、GPS等數(shù)據(jù)疊加到一起。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（2）信息處理

然后進行車道線、信號燈、人行橫道、交通標識牌、路桿等道路元素的分類與提?。ㄈ鐖D3-1-5所示），另外，在采集過程中同一條道路上雙向采集之后采集到的重復數(shù)據(jù)也會在這個環(huán)節(jié)自動進行整合，刪除重復內(nèi)容。這一步，相當于是視頻剪輯中的粗剪，只不過是自動完成的。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（2）信息處理

信息處理的過程包括人工處理、深度學習的感知算法（圖像識別）等。采集的設備越精密，采集的數(shù)據(jù)越完整，就可以降低算法所需的不確定性。收集到的數(shù)據(jù)越不完整，就需要更多的算法來補償數(shù)據(jù)缺陷，也可能會產(chǎn)生更大的誤差，如圖3-1-6所示。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（2）信息處理

由于自動化處理階段無法達到100%精準，所以還需要利用人工智能技術(shù)和專業(yè)人員對數(shù)據(jù)進一步處理，該過程主要包括地圖矢量化、編輯、檢查核對、確認生效等工作。這一步，相當于視頻制作中的精剪、輸出成片階段。圖3-1-7為高精度地圖的矢量化過程示意圖。三、高精地圖采集與生成02高精度地圖的采集方法

（3）分發(fā)平臺完成對數(shù)據(jù)的交互編輯后，要對數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換編譯，生成矢量母庫，通過自動化測試后，完成高精度地圖的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，最后，通過不同平臺進行地圖的發(fā)布。（4）后續(xù)更新因為道路的整改工作會經(jīng)常發(fā)生，包括突發(fā)性路況。后續(xù)地圖更新也可以采取眾包方式或與政府實時交通處理部門合作來解決。四、其他形式高精地圖01眾包數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度地圖

使用安裝了成本相對低廉的車載傳感器的智能網(wǎng)聯(lián)汽車收集路況與道路特征，然后通過深度學習和圖像識別算法將其轉(zhuǎn)換為結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，生成高精度地圖眾包信息。

數(shù)據(jù)來源于用戶，而且服務于用戶，不僅可以向此類車輛提供高精度地圖、還可以提供高精度定位服務。四、其他形式高精地圖01眾包數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度地圖

國內(nèi)外的汽車廠商也積極采用眾包采集方式為各自品牌的汽車提供相關(guān)服務。Mobileye與上汽集團、四維圖新合作推出的REM（RoadExperienceManagement）計劃，是通過車輛攝像頭以眾包的方式上傳道路數(shù)據(jù)，制作高精度地圖。四、其他形式高精地圖01眾包數(shù)據(jù)構(gòu)建高精度地圖

同樣，車輛可以通過攝像頭捕捉到的道路標識以及地圖數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高精度定位。圖3-1-8為眾包采集的道路場景示意圖。四、其他形式高精地圖02實時定位與地圖構(gòu)建

實時定位與地圖構(gòu)建（SLAM）是一種在機器人領(lǐng)域廣泛使用的地圖構(gòu)建與定位技術(shù)?？梢允褂眉す?、視覺、紅外等傳感器，在機器人移動過程中獲取傳感器檢測的環(huán)境特征，進一步識別行駛過程不同時刻環(huán)境特征中類似的部分，將檢測到的環(huán)境信息進行拼接，對行駛過的環(huán)境進行基于當前傳感器信息的完整描述，即高精度地圖構(gòu)建。四、其他形式高精地圖02實時定位與地圖構(gòu)建

在汽車領(lǐng)域，可以用于SLAM構(gòu)建高精度地圖的傳感器主要有視覺傳感器和激光雷達，這些傳感器的共同特點是能夠獲取足夠豐富的環(huán)境信息，尤其是環(huán)境中物體的輪廓點云，可以滿足運動過程中兩個連續(xù)時刻采集的環(huán)境信息中，有足夠豐富的特征去匹配和拼接。五、高精地圖應用前景

高精度地圖數(shù)據(jù)中提供道路甚至車道的曲率值，當車輛轉(zhuǎn)彎時可以根據(jù)曲率進行提前減速，控制傳感器甚至大燈轉(zhuǎn)向輔助。高精度地圖也提供隧道等詳細信息，車輛在進入前可以提前開啟大燈或調(diào)整傳感器感光參數(shù)。高精度地圖提供了坡度，能夠輔助車輛控制油門節(jié)省能源。高精度地圖提供了各種交通標志和提示信息標牌的精確位置及形狀能夠輔助車輛進行高精度定位。高精度地圖的限速信息精確到車道，能夠為車輛提供精準的限速信息，智能網(wǎng)聯(lián)汽車用以精準控制執(zhí)行器操作其應用。五、高精地圖應用前景01輔助高精度定位

高精度地圖中包含了豐富的對象數(shù)據(jù)，車輛通過傳感器對道路周邊進行感知，識別并提取出道路周邊的對象并與地圖中要素對象進行匹配，再通過GPS粗定位信息進行融合可以實現(xiàn)車輛位置信息的精準定位。五、高精地圖應用前景02輔助環(huán)境感知

與視覺、雷達等傳統(tǒng)環(huán)境感知傳感器相比，在靜態(tài)物體檢測方面，高精度地圖不受環(huán)境、障礙物等的干擾，當?shù)缆翻h(huán)境被其他物體遮擋或者超出了傳感器感知范圍時，高精度地圖能夠輔助車輛對行進方向環(huán)境完成超視距感知。此外，智能網(wǎng)聯(lián)汽車感知重構(gòu)周圍三維場景時，可以利用高精度地圖作為先驗知識減少數(shù)據(jù)處理時的搜索范圍。智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以根據(jù)當前位置在高精度地圖中快速檢索出周邊的車道標線、地面箭頭、文字以及路邊護欄、路牙、標識標牌等信息，同時通過各類傳感器的實際探測比對，最終得到準確的固定環(huán)境感知。五、高精地圖應用前景03輔助動態(tài)路徑規(guī)劃

車輛在擁有高精度定位功能前提下，在無外部環(huán)境干擾的情況下可以根據(jù)高精地圖的車道參考線規(guī)劃出一條靜態(tài)路徑，指引車輛前進到達目的地。但由于現(xiàn)實中道路環(huán)境存在各種干擾情況，包括其他車輛、行人等，因此車輛需要更復雜的傳感器進行感知決策，以決定行進中是否需要換道，進而觸發(fā)重新進行路徑規(guī)劃。高精度地圖提供車道中心線，以及車道中心線連通關(guān)系，智能網(wǎng)聯(lián)汽車可以在這個數(shù)據(jù)基礎上結(jié)合當前位置及前進方向進行有限范圍（如10km范圍內(nèi)）準實時的車道級路徑規(guī)劃，規(guī)劃結(jié)果用于輔助決策單元生成控制指令。以上過程在車輛行駛過程中反復被觸發(fā)調(diào)用，其中需要依賴的核心數(shù)據(jù)就是高精度地圖的車道級幾何和拓撲關(guān)系。五、高精地圖應用前景04與V2X協(xié)同合作

在V2X環(huán)境中，V2X系統(tǒng)與高精度地圖分工合作，通過路側(cè)基礎設施（信號燈，標識牌等RSU）與車輛進行通訊，車輛能夠直接獲取道路基礎環(huán)境信息及其變化情況，并能夠利用基礎設施進行高精度定位。高精度地圖用于車道規(guī)劃和對于能發(fā)射信號的基礎設施的感知，如路肩，隔離帶等。高精度地圖云中心可以通過與基礎設施中的道路邊緣計算網(wǎng)格進行通訊，實現(xiàn)信息的收集與分發(fā)。六、高精度地圖在國內(nèi)的發(fā)展

目前國內(nèi)高精地圖行業(yè)呈現(xiàn)三足鼎立格局——百度地圖、高德、四維圖新。

六、高精度地圖在國內(nèi)的發(fā)展高德地圖成立于2001年，是一家總部位于中國的導航電子地圖內(nèi)容和位置服務解決方案提供商，具備國家甲級導航電子地圖測繪和甲級航空攝影的“雙甲”資質(zhì)，其優(yōu)質(zhì)的電子地圖數(shù)據(jù)庫是公司的核心競爭力。2016年高德地圖開始在高精度地圖上布局。目前該公司已經(jīng)實現(xiàn)覆蓋中國超過30萬公里的高速及城快公路的高精度數(shù)據(jù)采集，實現(xiàn)絕對精度50厘米，相對精度10厘米，在采集里程和數(shù)據(jù)精度方面處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

高德地圖公布了高德的高精度地圖技術(shù)路線圖，三步走加速自動駕駛的商業(yè)化進程。高德為自動駕駛提供的高精度地圖解決方案是一個完整體系，包括了地圖及定位系統(tǒng)、云服務、車輛控制系統(tǒng)、車載硬件甚至車載信息娛樂系統(tǒng)之間的多向交互。從技術(shù)發(fā)展上看，高德的高精度地圖技術(shù)發(fā)展將經(jīng)歷三個階段：六、高精度地圖在國內(nèi)的發(fā)展第一階段的關(guān)鍵詞是高精數(shù)據(jù)，其核心是建立能夠滿足商業(yè)化需求，實現(xiàn)高精度地圖數(shù)據(jù)采集和更新的流水線。第二階段的關(guān)鍵詞是融合定位，重點是利用高精度地圖數(shù)據(jù)及環(huán)境信息，實現(xiàn)基于差分和高精慣導、航位推算等手段的高精絕對定位能力，以及基于視覺識別、點云匹配等手段的高精相對定位能力。第三階段的關(guān)鍵詞是動態(tài)信息，重點是在實現(xiàn)了精準定位的基礎上，為自動駕駛提供動態(tài)、實時的數(shù)據(jù)服務，比如動態(tài)交通信息、智慧紅綠燈等交通設施信息、施工等臨時或突發(fā)信息等?；谶@些動態(tài)信息，高德的云端交通大腦不僅能實現(xiàn)不同交通參與者的全局最優(yōu)調(diào)度，更能為每個自動駕駛用戶帶來更舒適、安全的乘坐體驗。課后練習03一、填空題1.高精度地圖為了提高存儲效率和機器可讀性，地圖在存儲時分為

和

。2.高精度定位是

的核心關(guān)鍵技術(shù)。所謂高精度是指定位精度要達到

。3.高精度地圖包含的道路交通信息很豐富，可分為

、

、

和

。4.在自動駕駛過程中，高精度地圖起到了

、

、

等作用。二、選擇題1.不屬于高精度地圖的制作過程的是（）。A.實地采集B.信息處理C.人工處理D.后續(xù)更新2.不屬于高精度地圖模型的是（）。A.道路模型B.行人模型C.車道模型D.對象模型3.高精度地圖精度在（）厘米級別。A.10～20厘米B.20～30厘米C.30～40厘米D.40～50厘米二、簡答題1.高精地圖概念。2.高精地圖特點。3.普通電子地圖和高精度地圖有什么區(qū)別。謝謝項目三智能網(wǎng)聯(lián)汽車高精度定位與導航系統(tǒng)認知高精度定位系統(tǒng)Annualworksummary2導入高精度定位是高精度地圖有效應用的重要前提，也是智能駕駛系統(tǒng)自主導航、自動駕駛的重要前提。在車載傳感器定位受限情況下，可以為智能駕駛系統(tǒng)提供有效的輔助定位信息。目錄01教學目標02教學內(nèi)容03課后練習教學目標0103能說明高精度定位系統(tǒng)的組成。01能說出高精度定位系統(tǒng)的作用。02能描述高精度定位系統(tǒng)的要求。01通過學習我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設發(fā)展，引導學生樹立不斷探索的科學精神，提高科學素養(yǎng)。02通過學習高精度定位系統(tǒng)，引導學生關(guān)注全球議題，增強國家競爭力。知識目標素質(zhì)目標04能闡述高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。05能說明我國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)建設發(fā)展。教學內(nèi)容02一、高精度定位系統(tǒng)的作用

定位系統(tǒng)用來提供車輛的位置、姿態(tài)等信息。對于智能網(wǎng)聯(lián)汽車而言，定位的重要性不言而喻，它可以幫助車輛了解自己相對于外界環(huán)境的精準位置，從而做出正確的決策，同時輔助感知系統(tǒng)，得到更加準確的檢測和跟蹤結(jié)果。二、高精度定位系統(tǒng)的要求

高精度定位在自動駕駛中起決定作用，是實現(xiàn)無人駕駛或者遠程駕駛的基本前提，因此對定位性能的要求也非常嚴苛，智能網(wǎng)聯(lián)汽車，尤其是在L4、L5級的體系中，對實時動態(tài)高精度定位能力的需要是剛性的、不可或缺的，定位精度一般要求達到厘米級，實時性要求100Hz以上，系統(tǒng)可用性要求達到99.99999%的級別。二、高精度定位系統(tǒng)的要求

1.高精度：達到厘米級。

2.高可用性：智能網(wǎng)聯(lián)汽車測試已經(jīng)從封閉的場景轉(zhuǎn)移到更開放的場景，這要求我們定位系統(tǒng)能處理更多更復雜的情況。

3.高可靠性：定位的輸出是感知、規(guī)劃與控制的輸入，如果定位系統(tǒng)出現(xiàn)偏差將會導致很嚴重的后果。

4.自主完好性檢測：由于系統(tǒng)的可靠性只能做到非常接近100%，但是難以達到真正的100%，這要求系統(tǒng)在無法提供準確輸出的時候，能及時的警告用戶采取措施避免發(fā)生事故，因此，要求定位系統(tǒng)保證較低的虛警率與漏警率。

隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車等級的提高，汽車行業(yè)對于高精度定位的需求將會越來越迫切，高精度定位服務在汽車行業(yè)的應用具有非常廣闊的前景。三、高精度定位系統(tǒng)的組成

高精度定位系統(tǒng)主要包括終端層、網(wǎng)絡層、平臺層和應用層，如圖6-1-1所示。其中，終端層實現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合（衛(wèi)星、傳感器及蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)）算法，保障不同應用場景、不同業(yè)務的定位需求；網(wǎng)絡層包括5G基站、RTK基站和路側(cè)單元（RoadSideUnit,RSU），為定位終端實現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠傳輸；平臺層提供一體化車輛定位平臺功能，包括差分解算能力、地圖數(shù)據(jù)庫、高清動態(tài)地圖、定位引擎，并實現(xiàn)定位能力開放；應用層基于高精度定位系統(tǒng)能夠為應用層提供車道級導航、線路規(guī)劃、自動駕駛等應用，如圖3-2-1所示。三、高精度定位系統(tǒng)的組成三、高精度定位系統(tǒng)的組成

1.終端層為滿足車輛在不同環(huán)境下的高精度定位需求，需要在終端采用多源數(shù)據(jù)融合的定位方案，包括基于差分數(shù)據(jù)的GNSS定位數(shù)據(jù)、慣性導航系統(tǒng)數(shù)據(jù)、傳感器數(shù)據(jù)、高精度地圖數(shù)據(jù)以及蜂窩網(wǎng)數(shù)據(jù)等。

2.網(wǎng)絡層

系統(tǒng)網(wǎng)絡層主要實現(xiàn)信號測量和信息傳輸，包括5G基站、RTK基站和RSU的部署。5G作為更新一代的通信技術(shù)，可以保證較高的數(shù)據(jù)傳輸速率，滿足高精度地圖實時傳輸?shù)男枨蟆?G基站也可完成與終端的信號測量，上報平臺，在平臺側(cè)完成基于5G信號的定位計算，為車輛高精度定位提供輔助?；?G邊緣計算，可實現(xiàn)高精度地圖信息的實時更新，提升高精度地圖的實時性和準確性。地基增強站主要完成RTK測量，地基增強站可以與運營商基站共建，大大降低網(wǎng)絡部署以及運維成本。同時可通過5G網(wǎng)絡實現(xiàn)RTK基站測量數(shù)據(jù)的傳輸，可實現(xiàn)參考站快速靈活部署。RSU一方面可實現(xiàn)RTK信息播發(fā)，避免傳統(tǒng)的RTK定位中終端初始位置的上報，同時RSU可提供局部道路車道級地圖、實時動態(tài)交通信息廣播。三、高精度定位系統(tǒng)的組成3.平臺層

⑴高精度地圖:靜態(tài)高精度地圖信息，如車道線、車道中心線、車道屬性變化等，此外還包含道路的曲率、坡度、航向、橫坡等參數(shù)，能讓車輛準確的轉(zhuǎn)向、制動和爬坡等，還包含交通標志牌、路面標志等道路部件，標注出特殊的點如GNSS消失的區(qū)域、道路施工狀態(tài)等。

⑵交通動態(tài)信息:交通動態(tài)信息包括道路擁堵情況、施工情況、交通事故、交通管制和天氣情況等動態(tài)交通信息。

⑶差分解算:平臺通過RTK基站不斷接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)，對電離層誤差、對流層誤差、軌道誤差以及多路徑效應等誤差在內(nèi)的各種主要系統(tǒng)誤差源進行了優(yōu)化分析，建立整網(wǎng)的電離層延遲、對流層延遲等誤差模型，將優(yōu)化后的空間誤差發(fā)送給移動車輛。

⑷數(shù)據(jù)管理:數(shù)據(jù)管理包括全國行政區(qū)劃數(shù)據(jù)、矢量地圖數(shù)據(jù)、基礎交通數(shù)據(jù)、海量動態(tài)應急救援車輛位置數(shù)據(jù)、導航數(shù)據(jù)、實時交通數(shù)據(jù)、POI（PointofInterest）數(shù)據(jù)等，這里的數(shù)據(jù)是經(jīng)過數(shù)據(jù)生產(chǎn)工藝，進行整合編譯后的運行數(shù)據(jù)。

⑸數(shù)據(jù)計算:數(shù)據(jù)計算包括路徑規(guī)劃、地圖靜態(tài)數(shù)據(jù)計算、動態(tài)實時數(shù)據(jù)計算、大數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)管理等功能。三、高精度定位系統(tǒng)的組成

4.應用層

應用層為用戶提供地圖瀏覽、規(guī)劃路線顯示、數(shù)據(jù)監(jiān)控和管理等功能，以及基于位置的其他車聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，例如輔助駕駛、自動駕駛等。四、高精度定位系統(tǒng)的定位方法

根據(jù)場景以及定位性能的需求不同，車輛定位方案是多種多樣的。常用的定位技術(shù)有全球?qū)Ш叫l(wèi)星（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS）技術(shù)、慣性導航（InertialNavigationSystem,INS）技術(shù)、航跡推算（Dead-Reckoning，DR）技術(shù)、路標定位技術(shù)、高精度地圖匹配定位技術(shù)、無線電（如蜂窩網(wǎng)、局域網(wǎng)等）定位技術(shù)、視覺定位技術(shù)、同時定位與地圖創(chuàng)建（SimultaneousLocalizationandMapping,SLAM）技術(shù)等。由于任何一種單獨定位技術(shù)都有無法克服的弱點，智能網(wǎng)聯(lián)汽車通常需要組合定位技術(shù)來實現(xiàn)精準定位。組合定位技術(shù)融合了兩種或兩種以上的不同類型的定位傳感器信息，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，以獲得更高的定位性能。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem，GNSS），又稱全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，是能在地球表面或近地空間的任何地點為用戶提供全天候的3維坐標和速度以及時間信息的空基無線電導航定位系統(tǒng)。其包括一個或多個衛(wèi)星星座及其支持特定工作所需的增強系統(tǒng)，如圖3-2-2所示四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

（1）全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)分類

全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)國際委員會公布的全球4大衛(wèi)星導航系統(tǒng)供應商，包括中國的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)（BDS）、美國的全球定位系統(tǒng)（GPS）、俄羅斯的格洛納斯衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GLONASS）和歐盟的伽利略衛(wèi)星導航系統(tǒng)（GALILEO）。其中GPS是世界上第一個建立并用于導航定位的全球系統(tǒng)，GLONASS經(jīng)歷快速復蘇后已成為全球第二大衛(wèi)星導航系統(tǒng)，二者正處現(xiàn)代化的更新進程中；GALILEO是第一個完全民用的衛(wèi)星導航系統(tǒng)，正在試驗階段；BDS是中國自主建設運行的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)，為全球用戶提供全天候、全天時、高精度的定位、導航和授時服務北斗衛(wèi)星定位（BDS）是中國自行研制的全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

⑵北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)北斗導航定位系統(tǒng)服務區(qū)廣泛應用于中國及周邊國家。廣泛應用于船舶運輸、公路運輸、鐵路運輸、海上作業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)、水文預報、森林防火、環(huán)境監(jiān)測等行業(yè)，以及軍事、公安、海關(guān)等有特殊指揮調(diào)度要求的單位。覆蓋范圍為東經(jīng)70°～140°左右，北緯5°～55°左右。在地球赤道面上配備了兩顆地球同步衛(wèi)星，赤道角約為60°，如圖3-2-3所示。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)由空間段、地面段和用戶段三部分組成，如圖3-2-4所示。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

①空間段北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)空間段由35顆衛(wèi)星組成，其中地球靜止軌道衛(wèi)星5顆、中地軌道衛(wèi)星27顆、傾斜同步軌道衛(wèi)星3顆。五顆地球靜止軌道衛(wèi)星的固定位置為東經(jīng)58.75°、80°、110.5°、140°和160°。中地軌道衛(wèi)星運行在三個軌道面上，軌道面均勻分布120°，如圖3-2-5所示。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

②地面段

北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)地面段由主控站、注入站和監(jiān)測站組成。主控站用于系統(tǒng)運行管理和控制，接收來自監(jiān)測站的數(shù)據(jù)，并對其進行處理，生成衛(wèi)星導航信息和差分完整性信息，然后將信息傳送到注入站進行發(fā)送。注入站用于向衛(wèi)星發(fā)送信號、控制和管理衛(wèi)星，在接收到主站調(diào)度后，向衛(wèi)星發(fā)送衛(wèi)星導航信息和差分完整性信息。監(jiān)測站用于接收衛(wèi)星信號并將其發(fā)送到主站進行衛(wèi)星監(jiān)測，以確定衛(wèi)星軌道，并為時間同步提供觀測。衛(wèi)星定位及慣性導航工作原理四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)

③用戶段用戶段包括北斗用戶終端和與其他衛(wèi)星導航系統(tǒng)兼容的終端。接收器需要捕捉和跟蹤衛(wèi)星的信號，并根據(jù)數(shù)據(jù)以一定的方式進行定位計算，最終獲得用戶的緯度、經(jīng)度、海拔、速度、時間等信息。北斗衛(wèi)星定位系統(tǒng)可以為全世界各種用戶提供全天候、高精度、高可靠性的定位、導航和定時服務，具有短消息通信能力，最初提供了區(qū)域?qū)Ш健⒍ㄎ缓投〞r功能，定位精度為10米，測速精度為0.2m/s，定時精度為10ns。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)北斗系統(tǒng)用戶終端系統(tǒng)最多可容納54萬/小時的用戶，具有雙向消息通信功能，用戶可一次發(fā)送40-60個漢字的短消息信息。一次可以傳輸多達120個漢字的信息。北斗系統(tǒng)具有精確的定時功能，為用戶提供20ns-100ns的時間同步精度，標準站的水平精度為100米（1σ），20米（類似于差分狀態(tài)），北斗系統(tǒng)工作頻率：2491.75MHz。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)⑵GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS定位衛(wèi)星星座有24顆衛(wèi)星均勻分布在6個軌道面上，軌道傾角為55°，每一軌道面相距60°，即軌道的高度為60°。各軌道平面上衛(wèi)星間的仰角相隔90°，其中一個軌道平面上的衛(wèi)星比西部相鄰軌道平面上相應的衛(wèi)星提前30°。GPS（GlobalPositioningSystem）是由美國國防部研制的全球首個定位導航服務系統(tǒng)，1990~1999年為系統(tǒng)建成并進入完全運作能力階段，1993年實現(xiàn)24顆在軌衛(wèi)星滿星運行。其中，24顆導航衛(wèi)星平均分布在6個軌道面上，保證在地球的任何地方可同時見到4~12顆衛(wèi)星，使地球上任何地點、任何時刻均可實現(xiàn)三維定位、測速和測時，使用世界大地坐標系（WGS-84）。GPS系統(tǒng)組成四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)③GLONASS衛(wèi)星定位系統(tǒng)GLONASS的空間星座由27顆工作星和3顆備用星組成，均勻地分布在3個近圓形的軌道平面上，這3個軌道平面兩兩相隔120°，使用前蘇聯(lián)地心坐標系（PZ-90）。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)GALILEO是歐盟于2002年批準建設的衛(wèi)星定位系統(tǒng)，計劃由分布在3個軌道平面上的30顆中等高度軌道衛(wèi)星構(gòu)成，每個軌道平面上有10顆衛(wèi)星，9顆正常工作，1顆運行備用，軌道平面傾角56°，軌道高度為24126km，其民用精度較高，使用世界大地坐標系（WGS-84）。已部署或者在建的GNSS系統(tǒng)情況和技術(shù)數(shù)據(jù)，如表3-2-1所示四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)（3）全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)定位原理GNNS定位系統(tǒng)是利用衛(wèi)星基本三角定位原理、接收裝置以測量無線電信號的傳輸時間來測量距離。如圖6-2-3所示。三個衛(wèi)星組成一個三角形，通過計算三個衛(wèi)星位置幾何數(shù)據(jù)，并融合同步計算結(jié)果，從而計算出當前接收器的衛(wèi)星坐標位置。通常，GPS接收器會使用第四顆衛(wèi)星的位置對前三個衛(wèi)星的位置測量進行確認，以達到更好的效果。假設我們測量到第一顆衛(wèi)星的距離為18000km，就可以把當前可能位置范圍限定在離第一顆衛(wèi)星18000km的地球表面。接下來，假設我們測量到第二顆衛(wèi)星的距離為20000km，那么我們可以進一步把當前位置范圍限定在距離第一顆衛(wèi)星18000km和距離第二顆衛(wèi)星20000km的交叉區(qū)域。然后我們再對第三顆衛(wèi)星進行測量，通過三顆衛(wèi)星的距離交匯點定位出當前的位置，如圖3-2-10所示。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)只要得到衛(wèi)星幾何平面的參數(shù)及無線電傳播時間，就能計算得到智能網(wǎng)聯(lián)汽車的位置。但在實際工程應用中，衛(wèi)星信號的傳播還受大氣電離層的、云層、樹木、高樓、城市、峽谷等遮擋、反射折射，以及多路徑干擾，這些都會影響到GPS信號傳播，從而影響到測距信息的準確度。為了降低天氣、云層對GPS信號的影響，出現(xiàn)了其他GPS技術(shù)，如差分GPS（DifferentialGPS,DGPS）。DGPS技術(shù)通過在一個精確的已知位置（基準站）上安裝GPS監(jiān)測接收機，計算得到基準站與GPS衛(wèi)星的距離，然后再根據(jù)誤差修正結(jié)果提高定位精度。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)01全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)差分GPS分為兩大類，即位置差分和距離差分。距離差分又分為兩類，即偽距差分和載波相位差分。目前，很多智能網(wǎng)聯(lián)汽車公司如百度、小馬等，都采用了實時動態(tài)載波相位差分技術(shù)——RTK（Real-TimeKinematic）技術(shù)。RTK技術(shù)是實時處理兩個基站載波相位觀測量的差分方法，即將基準站采集的載波相位發(fā)送給用戶接收機，通過求差解算坐標。RTK可使定位精度達到厘米級，這也是很多智能網(wǎng)聯(lián)汽車公司采用RTK技術(shù)定位的原因。但RTK也存在的一定的問題：基站鋪設成本較高；非常依賴衛(wèi)星數(shù)量，比如在一些橋洞和高樓大廈的環(huán)境下，可視的衛(wèi)星數(shù)量會急劇下降；容易受到電磁環(huán)境干擾。在受到遮擋時，信號丟失，沒有辦法做定位。因此目前采用RTK定位技術(shù)實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)商用的可行性不高，如圖3-2-11所示。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02慣性導航系統(tǒng)慣性導航系統(tǒng)（INS）是利用慣性測量單元（IMU）的角度和加速度信息來計算載體的相對位置的一種定位技術(shù)。IMU利用陀螺儀或加速度傳感器等慣性傳感器的參考方向和初始位置信息來確定載體位置。慣性導航涉及力學、控制理論、計算機技術(shù)、測試技術(shù)、精密機械技術(shù)等，是一門綜合性很強的應用技術(shù)。典型的六軸IMU由六個傳感器組成，這些傳感器排列在三個正交軸上，每根軸上都有一個加速度計和一個陀螺儀，如圖3-2-12所示。陀螺儀測量物體三軸的角速率，用于計算載體姿態(tài)；加速度計測量物體三軸的線加速度，可用于計算載體速度和位置，其外觀如圖3-2-13所示。衛(wèi)星定位及慣性導航工作原理四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02慣性導航系統(tǒng)⑴慣性導航系統(tǒng)的基本工作原理慣性導航系統(tǒng)的基本工作原理是以牛頓力學定律為基礎，測量載體在慣性參考系的加速度和角加速度信息，再將這些測量值對時間進行一次積分，求得運動載體的速度、角速度，之后進行二次積分求得運動載體的位置信息，然后將其變換到導航坐標系，得到在導航坐標系中的速度、偏航角和位置等信息，其工作原理框圖如圖3-2-14所示。一般情況下慣導會結(jié)合GPS使用，并融合經(jīng)緯度信息以提供更精確的位置信息。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02慣性導航系統(tǒng)①加速度計加速度計可以測量載體的瞬時加速度信息，根據(jù)計算獲得載體的瞬時速度和位置；陀螺儀可以測量瞬時角速率或角位置信息，提供各軸（及其上加速度計）在各時刻的方向?；谏鲜鲞^程，空間載體的瞬時運動參數(shù)，包括直線運動和角運動參數(shù)，可以由IMU測量得到。慣性導航可以利用這些測量值來計算載體的空間位置和速度，并且通過IMU提供的三軸角速度數(shù)據(jù)，估計車輛姿態(tài)，如側(cè)傾、俯仰和航向等。常用的MEMS加速度傳感器，根據(jù)加工工藝，可分為塊狀硅微加速度傳感器和表面工藝微加速度傳感器；根據(jù)不同的測量原理，可分為壓阻式、壓電式、隧道式、電容式和熱式。MEMS加速度傳感器在車輛穩(wěn)定性控制系統(tǒng)中早已得到普遍應用，在智能網(wǎng)聯(lián)汽車慣性導航領(lǐng)域，也是重要的傳感器之一。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)02慣性導航系統(tǒng)②陀螺儀根據(jù)陀螺轉(zhuǎn)子主軸的進動程度可分為二自由度陀螺和單自由度陀螺。根據(jù)支撐系統(tǒng)可分為滾珠軸承陀螺、液浮/氣浮和磁懸浮陀螺、撓性陀螺和靜電陀螺。根據(jù)物理原理可分為轉(zhuǎn)子陀螺、半球諧振陀螺、微機械陀螺、環(huán)形激光陀螺和光纖陀螺，其結(jié)構(gòu)和安裝如圖3-2-15所示。陀螺儀的工作原理是轉(zhuǎn)子可以在內(nèi)部框架內(nèi)高速旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)軸稱為旋轉(zhuǎn)軸，旋轉(zhuǎn)角速度稱為旋轉(zhuǎn)角速度。內(nèi)框可以繞內(nèi)框軸相對于外框自由轉(zhuǎn)動，外框繞外框軸相對于支架自由轉(zhuǎn)動，兩個旋轉(zhuǎn)的角速度稱為牽連角速度。旋轉(zhuǎn)軸、內(nèi)框架軸和外框架軸的軸線相交于一點，稱為陀螺支點，整個陀螺可以圍繞支點任意旋轉(zhuǎn)。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)03GNSS和INS的組合應用慣性導航在實現(xiàn)過程中，慣性系統(tǒng)既不向載體外部發(fā)送信號，也不接收來自外部的信號，是一種完全自主的導航。慣性導航系統(tǒng)信號還可用于協(xié)助接收器天線與定位導航衛(wèi)星對準，從而減少干擾對系統(tǒng)的影響。對于導航載波相位測量，慣性導航系統(tǒng)能夠很好地解決衛(wèi)星定位導航周期跳變和信號丟失后全周模糊度參數(shù)的重新計算問題。慣性導航系統(tǒng)的主要缺點主。要是定位誤差隨著時間的推移而累積，經(jīng)過長時間的工作，累積誤差會有不同程度的變化。INS利用安裝在載體上的慣性器件敏感載體的運動，輸出載體的姿態(tài)和位置信息。具有很強的自主性、保密性、靈活性。機動性強，具備多功能參數(shù)輸出，但是導航精度隨時變化，它不能長時間單獨工作，必須連續(xù)校準。四、高精度定位系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)03GNSS和INS的組合應用GNSS由于需要接受足夠數(shù)量的衛(wèi)星才能夠?qū)崿F(xiàn)定位，受各種物理、電磁信號等遮擋影響比較大。從GNSS和INS的優(yōu)缺點來看，兩者具有很強的互補性。在短時間內(nèi)INS的誤差比GNSS小，但長時間使用時，必須通過GNSS離散測量值進行修正，通過抓取系統(tǒng)漂移量，達到快速估計狀態(tài)參數(shù)與收斂的目的。當衛(wèi)星定位導航信號受到高強度干擾或衛(wèi)星系統(tǒng)接收機故障時，慣性導航系統(tǒng)可獨立進行導航定位；另外，慣性導航系統(tǒng)具有定位精度高、數(shù)據(jù)采樣率高等特點，能在短時間內(nèi)為衛(wèi)星定位導航提供輔助信息，利用這些輔助信息，接收機可以保持較低的跟蹤帶寬，從而提高系統(tǒng)獲取衛(wèi)星信號的能力。當衛(wèi)星定位導航信號條件顯著改善以允許跟蹤時，慣性導航系統(tǒng)向衛(wèi)星定位導航接收器提供有關(guān)初始位置、速度等信息，以便快速重新獲取導航代碼和載波。GNSS是一種相對準確的定位傳感器，但更新頻率較低，不能滿足實時計算的要求。