摘 要
随着智能交通系统的快速发展，自动驾驶技术已成为全球研究的热点领域之一，而高精度定位作为其核心关键技术，对提升车辆感知能力和行驶安全性具有重要意义。本研究旨在探讨高精度定位技术在自动驾驶中的应用潜力及其优化策略，以解决传统定位方法在复杂动态环境中精度不足的问题。研究基于多源传感器融合框架，结合全球导航卫星系统（GNSS）、惯性导航系统（INS）以及视觉和激光雷达等感知技术，提出了一种自适应高精度定位算法。该算法通过引入环境特征约束和误差补偿机制，显著提高了定位结果的稳定性和可靠性。实验结果表明，在多种典型驾驶场景下，所提出的算法能够实现亚米级定位精度，并有效应对城市峡谷、隧道等遮挡环境带来的挑战。此外，本研究还设计了实时性能评估体系，验证了算法在实际应用中的可行性与高效性。研究的主要创新点在于提出了融合多源异构数据的自适应校正模型，突破了单一传感器依赖的局限性，为自动驾驶系统提供了更为鲁棒的定位解决方案。这一成果不仅丰富了高精度定位技术的理论体系，也为未来智能网联汽车的发展奠定了坚实的技术基础。
关键词：高精度定位；自动驾驶；多源传感器融合
ABSTRACT
With the rapid development of intelligent transportation systems, autonomous driving technology has become one of the global research hotspots, and high-precision positioning, as a core key technology, plays a significant role in enhancing vehicle perception capabilities and driving safety. This study aims to explore the application potential and optimization strategies of high-precision positioning technology in autonomous driving to address the insufficient accuracy of traditional positioning methods in complex dynamic environments. Based on a multi-source sensor fusion fr amework, this research integrates Global Navigation Satellite Systems (GNSS), Inertial Navigation Systems (INS), and perception technologies such as vision and LiDAR, proposing an adaptive high-precision positioning algorithm. By incorporating environmental feature constraints and error compensation mechanisms, the algorithm significantly improves the stability and reliability of positioning results. Experimental results demonstrate that the proposed algorithm achieves sub-meter-level positioning accuracy in various typical driving scenarios and effectively handles challenges posed by occluded environments such as urban canyons and tunnels. Additionally, this study designs a real-time performance evaluation system, verifying the feasibility and efficiency of the algorithm in practical applications. The primary innovation of this research lies in the development of an adaptive correction model that fuses multi-source heterogeneous data, overcoming the limitations of single-sensor dependency and providing a more robust positioning solution for autonomous driving systems. This achievement not only enriches the theoretical fr amework of high-precision positioning technology but also lays a solid technical foundation for the future development of intelligent connected vehicles.
Keywords: High-Precision Positioning; Autonomous Driving; Multi-Source Sensor Fusion
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
第1章 绪论 1
1.1 高精度定位技术的研究背景 1
1.2 自动驾驶中高精度定位的意义 1
1.3 国内外研究现状分析 2
1.4 本文研究方法与技术路线 2
第2章 高精度定位技术原理与实现 3
2.1 高精度定位的基本概念 3
2.2 GNSS定位技术的原理与应用 3
2.3 惯性导航系统的作用与局限 4
2.4 融合定位技术的优势分析 4
2.5 定位误差来源及解决策略 5
第3章 自动驾驶对高精度定位的需求分析 6
3.1 自动驾驶场景下的定位需求 6
3.2 不同级别自动驾驶的定位精度要求 6
3.3 动态环境对定位系统的挑战 7
3.4 高精度地图与定位技术的协同作用 7
3.5 特殊场景下的定位解决方案 8
第4章 高精度定位技术在自动驾驶中的应用实践 9
4.1 实时定位技术在路径规划中的应用 9
4.2 城市复杂环境下的定位优化策略 9
4.3 高速公路场景中的定位性能评估 10
4.4 多传感器融合定位的实际案例分析 10
4.5 高精度定位技术的未来发展趋势 11
结论 12
参考文献 13
致 谢 14
