自動(dòng)駕駛汽車(chē)為什么需要高精度的定位？

???????眾所周知，GPS可以為車(chē)輛提供精度為米級的絕對定位，差分GPS或RTKGPS可以為車(chē)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，RTKGPS的輸出一般都要與IMU，汽車(chē)自身的傳感器（如輪速計、方向盤(pán)轉角傳感器等）進(jìn)行融合。其中，IMU通常由陀螺儀、加速劑和算法處理單元組成，通過(guò)對加速度和旋轉角度的測量得出自體的運動(dòng)軌跡。我們把傳統的IMU和與車(chē)身、GPS等信息融合的算法組合在一起的系統稱(chēng)為廣義的、針對自動(dòng)駕駛的IMU。

方案簡(jiǎn)述

???????GPS在一些地點(diǎn)會(huì )消失，難以對汽車(chē)提供定位服務(wù)，IMU可以在GPS信號消失之后，仍然提供定位服務(wù)。

???????嚴格來(lái)講，IMU只提供相對定位信息，即自體從某時(shí)刻開(kāi)始相對于某個(gè)起始位置的運動(dòng)軌跡和姿態(tài)。然而，將IMU的相對定位與RTKGPS的絕對定位進(jìn)行融合后，就產(chǎn)生了兩個(gè)無(wú)可替代的優(yōu)點(diǎn)：

???????1、IMU可以驗證RTKGPS結果的自洽性，并對無(wú)法自洽的絕對定位數據進(jìn)行濾波和修正；一個(gè)簡(jiǎn)單的例子是，如果RTKGPS輸出汽車(chē)的絕對位置在短時(shí)間內發(fā)生了很大的變化，這意味著(zhù)汽車(chē)有很大的加速度，而此時(shí)IMU發(fā)現汽車(chē)并不具備這樣的加速度，就表明RTKGPS的定位出了問(wèn)題，應該由IMU來(lái)接管絕對定位系統；

???????2、IMU可以在RTKGPS信號消失之后，仍然提供持續若干秒的亞米級定位精度，為自動(dòng)駕駛汽車(chē)爭取寶貴的異常處理的時(shí)間。同樣的道理，IMU也可以在相對定位失效時(shí)，對相對定位的結果進(jìn)行航跡推演，在一段時(shí)間內保持相對定位的精度；例如，在車(chē)道線(xiàn)識別模塊失效時(shí)，基于失效前感知到的道路信息和IMU對汽車(chē)航跡的推演，仍然能夠讓汽車(chē)繼續在車(chē)道內行駛。

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