了解激光雷达定位可以将有关汽车定位的信息与软件栈中其他信息相结合，以便我们的车辆开往世界各地。

图1

定位，是让自动驾驶汽车找到自身确切位置的方法，这对自动驾驶汽车来说非常重要。当你在驾驶一辆车时彻底迷路了，你不知道自己在哪儿，而这时你有一张全球的高精度地图，定位的任务就是确定你的车辆在这张高精度地图上的位置（见图1）。

图2

在日常生活中，我们一直使用手机 GPS 来确定自己的位置，但 GPS 1到3米之间的精确度对自动驾驶汽车来说不够精确。而当我们被高楼、山脉环绕，或位于峡谷内时，GPS 的精度可能会更差，只有10米或50米（见图2）。

由于我们无法完全信任 GPS，因此我们必须找到另一种方法来更准确地确定车辆在地图上的位置。最常用的方法是，将车辆传感器所看到的内容与地图上所显示的内容进行比较，车辆传感器可以测量车辆与静态障碍物（树木、电线杆、路标和墙壁）之间的距离。

图3

我们在车辆自身的坐标系中测量这些距离，以及静态障碍物的方向。在车辆自身的坐标系中，汽车的前进方向始终向前，当汽车左转或右转时，坐标系与汽车一同旋转，以使车辆的前进方向在坐标系中继续向前。随着车辆的转弯，车辆自身的坐标系必然与地图坐标不一致（见图3），车辆的坐标和地图的坐标可能都取决于手机导航系统中的设置。

图4

在地图上也有可能找到车辆传感器所检测到的地标，为估计车辆在地图上的位置，我们将传感器的地标观测值与这些地标在地图上的位置进行匹配，地图自带坐标系，无人驾驶软件必须将传感器的测量得到的在车辆坐标系中的坐标，转换为地图坐标系中的坐标（见图4），执行这类转换是解决定位问题的关键步骤。

总结：车辆将其传感器识别的地标与高精地图上存在的地标进行对比，为了进行该对比，必须能够在它自身坐标系和地图坐标系之间相互转换数据。而后，系统必须在地图上以十厘米的精度确定车辆的精确位置。