無人車需要知道自己相對于環(huán)境的一個(gè)確切位置，這里的定位不能存在超過10cm的誤差。

　　高精度手持GPS定位義可以為車輛提供精度為米級的絕對定位，差分GPS或RTK GPS可以為車輛提供精度為厘米級的絕對定位，然而并非所有的路段在所有時(shí)間都可以得到良好的GPS信號。因此，在自動(dòng)駕駛領(lǐng)域，RTK GPS的輸出一般都要與IMU，汽車自身的傳感器(如輪速計(jì)、方向盤轉(zhuǎn)角傳感器等)進(jìn)行融合。

　　IMU的全稱是inertial measurement unit，即慣性測量單元，通常由陀螺儀、加速劑和算法處理單元組成，通過對加速度和旋轉(zhuǎn)角度的測量得出自體的運(yùn)動(dòng)軌跡。我們把傳統(tǒng)的IMU和與車身、GPS等信息融合的算法組合在一起的系統(tǒng)稱為廣義的、針對自動(dòng)駕駛的IMU。

　　這個(gè)技術(shù)的出現(xiàn)彌補(bǔ)了 GPS 定位的不足，兩者相輔相成，可以讓自動(dòng)駕駛汽車獲得準(zhǔn)確的定位信息。

　　目前使用廣泛的無人車定位方法當(dāng)屬融合全球定位系統(tǒng)(Global Positioning System，GPS)和慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(Inertial Navigation System)定位方法。

　　組合導(dǎo)航涉及到復(fù)雜的坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換，需要先對慣導(dǎo)系統(tǒng)做初始校準(zhǔn)。一般是借助參考導(dǎo)航系統(tǒng)(如GNSS)給慣導(dǎo)系統(tǒng)一個(gè)初始位置值(目的是建立地理坐標(biāo)系和地球坐標(biāo)系的初始坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣)和初始速度值;通過IMU本身的測量值或借助測量儀器(傾角儀或雙天線高精度GPS定向系統(tǒng))獲得初始姿態(tài)角(IMU輸出的是載體坐標(biāo)系相對于當(dāng)?shù)厮綄?dǎo)航坐標(biāo)系的姿態(tài)角，也叫歐拉角)，對四元數(shù)和坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行初始化。

　　對于室內(nèi)定位系統(tǒng)，需將自定義的局域直角坐標(biāo)系(一般選擇定位區(qū)域的某個(gè)角作為原點(diǎn)，邊界線作為x軸，右手準(zhǔn)則確定y軸，垂直地面向上作為z軸)作為導(dǎo)航坐標(biāo)系，由于二者都是直角坐標(biāo)系但坐標(biāo)系的原點(diǎn)和方向不一樣，需要進(jìn)行原點(diǎn)位移和坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)，因此也需要初始對準(zhǔn)。

　　初始對準(zhǔn)結(jié)束后進(jìn)入慣導(dǎo)推算過程，讀取IMU的角速度測量值更新四元數(shù)和姿態(tài)變換矩陣，進(jìn)而更新速度和位置，還可以將速度和位置轉(zhuǎn)換到其他目標(biāo)坐標(biāo)系上進(jìn)行表達(dá)，例如GNSS的經(jīng)緯高地球坐標(biāo)系。