文 献 综 述
1.1 研究背景及意义
汽车作为国民出行的重要交通工具，已经融入人们的日常生活之中，但随着汽车保有量的快速增加，交通事故屡见不鲜以及汽车排放带来的环境问题也日趋严重。为了应对这些难题，智能汽车这一概念逐渐火热[1]。智能汽车是一种综合性智能交通运载工具，它具有实时高效等特点，包含信息融合、云计算、人工智能等多种技术。随着科技的发展以及我国汽车实力的不断增强，智能汽车显然已成为未来车辆发展的主流[2]。引入智能汽车辅助驾驶员导致驾驶车辆，可大幅降低交通事故发生率，提高道路交通安全性。随着计算机科学技术和芯片算力的逐步提高，可实现自动驾驶的智能汽车指日可待。
实现高精度的定位导航是汽车行驶必不可少的一个环节[3]。只有在导航定位系统稳定工作的前提下，高级辅助驾驶系统(Advanced Driver Assistance Systems，ADAS)等其他智能功能才能真正发挥效用，进而实现最终的无人驾驶。DurrantWhyte、Leonard[4]等人提出了三个关于导航的关键问题：①Where am I?”②“Where do I want to go?”③“How do I get there?”。其中前两个问题主要关系到汽车的定位，要求汽车依靠内外部各种传感器感知周围的行驶环境并确定自身的运动状态。第三个问题关系到汽车的路径决策规划，要求智能汽车规划出一条从当前地点到目标点之间的路径用于汽车导航。但是，在日渐复杂的道路交通环境中，要解决这三个问题，单一的导航系统大多会因为获取的信息有限，精度不够，或者价格昂贵等缺点不能满足工程要求。而组合导航定位技术其导航系统的稳定性好、精度较高。因此，组合导航技术便逐渐发展起来[5-6]。针对组合导航系统展开研究，不断完善和提高汽车导航系统,对于推动智能汽车技术发展，提升汽车行驶安全、道路交通安全和道路通行能力具有重要的理论意义和工程应用价值；
1.2 智能汽车组合导航系统概述
1.2.1 国内外组合导航系统研究状况
1960年前后，德国、美国等国家开始着手车辆导航系统的研究[7]。这个时期的导航原理单一，主要是采用航位推算或者依靠与传统的地图匹配进行定位导航，如美国海军研究的子午仪、通用汽车提出的“未来世界电子化高速公路”、荷兰菲利普斯公司推出的CARIN、德国的AKI-SCOUT导航系统。这些导航产品的工作原理都比较简单，只需要在载具上安装磁罗盘，陀螺仪等器件，通过解算这些器件的输出从而获得汽车的位置信息。这些技术的出现促进了当时导航系统的发展，具有重大的意义。但仍然存在导航仪器价格昂贵、导航精度不高以及算力有限，导航系统的实用性较差。
随着科技的发展，人们对导航的精度等要求日益提高，单单靠某一种导航不能实现高精度，实时性等功能，组合导航开始出现。这种导航方式的原理是将两种或两种以上个导航系统集成起来，多种系统相互补充，从而获得精度更高，实时性和稳定性更好的导航信息。许多发达国家都了推出辅助GPS车辆导航定位系统，如欧洲的TMC(Traffic Message Channel)系统，美国的TravTek等[8]。
我国也一直在积极投入对组合导航的研究，如北京理工大学研制的卫星/惯性组合导航、上海交通大学研制的卫星定位/地图匹配/惯性导航系统、以及国防科技大学开发的基于卫星/惯性组合导航系统等。另外，在我国科研人员的不懈努力下，我国自主研发的北斗卫星导航系统也于2012年投入使用，已经成功地运用在智能车辆的定位导航之中，我国导航技术的发展与进步有了质的飞跃[9]。
1.2.2 智能汽车导航技术与组合方式
