汽車定位系統實現精準定位主要依靠多種技術和設備的協同工作。

首先是通過 GPS 衛星系統，車輛上的 GPS 接收器接收至少四顆衛星發送的包含時間戳和軌道信息的信號，比較信號到達時間來計算與衛星的距離，從而確定車輛的精確位置。

但衛星幾何分布、信號傳播路徑中的干擾，比如建筑物、樹木、障礙物導致的信號反射或衰減，還有大氣條件影響信號傳播速度等，都會影響 GPS 定位的準確性。

為提高可靠性，現代車輛常配備 A-GPS 系統，它能預加載衛星數據和利用移動網絡數據，在信號弱或衛星可見性差時也提供更快速準確的定位服務。

除了 GPS，還有其他定位方式。比如慣性導航定位，利用慣性傳感器如陀螺儀、加速度計測量車輛加速度和角速度，再通過積分推算位移和航向變化，但精度取決于傳感器精度和初始狀態確定程度，一般誤差較大。

自動駕駛車輛往往采用多傳感器融合定位方式，比如將 RTK GPS 的輸出與 IMU、汽車自身傳感器如輪速計、方向盤轉角傳感器等融合。IMU 全稱慣性測量單元，通常由陀螺儀、加速劑和算法處理單元組成，能通過對加速度和旋轉角度的測量得出自體運動軌跡。

組合導航需先對慣導系統做初始校準，包括借助參考導航系統給慣導系統初始位置值、速度值，通過 IMU 本身測量值或借助測量儀器獲得初始姿態角，對四元數和坐標轉換矩陣進行初始化。

此外，高精度定位還采用慣性導航 INS，自動駕駛常用基于光纖陀螺的 IMU 精度高但成本高，用于精度要求高的地圖采集車；基于微機電系統器件的 IMU 體積小、成本低、環境適應性強但誤差大，應用于自動駕駛車輛需復雜處理。

全球導航衛星系統 GNSS 是基于測距的絕對定位方案，輸出誤差不隨工作時間和載體運動變化，其特點是從單頻單系統向多頻多系統轉變，提高了可靠性與可用性，在民用領域廣泛應用，但基于衛星定位，定位的影響因子多，信號易受干擾。

高精地圖與線上激光 lidar 點云匹配定位能實現絕對定位和厘米級高精度，但依賴高精地圖。

里程計獲取車輪信息分外接和內置，外接分辨率和精度高但結構復雜可靠性難保證，內置無需外接設備但精度低誤差大，用于自動駕駛車輛需多重處理。

結合車輛運動特性的運動約束能保證極端情況下定位結果不產生極大誤差。

多傳感器融合定位包括數據預處理、基于激光雷達數據和高精地圖的匹配定位、四個核心模塊、安全相關模塊等。