近几年,随着交通运输行业的高速发展,带来道路交通拥堵、安全事故频发、环境污染等负面影响。人们希望通过车路协同或车联网技术能更好的推动自动驾驶、智慧交通的发展,从而解决交通运输业存在的问题。所谓的车路协同是通过人-车-路之间的信息交互,对车辆和道路协同控制,形成的安全、高效和环保的道路交通体系。对车路协同系统,位置信息是其得以开展的基础。本文从车路协同定位系统的需求分析入手,分析了车载单元和路侧单元的需求。选用了超宽带信号体制和TDOA的定位机制,借鉴GPS-RTK系统的工作原理,对系统总体方案进行设计,提出了基于车路协同的UWB-RTK系统架构,为车路协同定位系统的应用提供了工程基础。根据车路协同的定位系统架构和总体方案设计,本文对系统中的关键技术展开研究。通过对定位系统时序设计和授时同步方案论证,保证了系统较高的授时精度;通过链路预算和频分复用等思想,实现定位系统的组网功能,为车路系统定位系统的应用提供了理论基础。针对定位过程中存在的定位脏数据,研究了基于卡尔曼的野值剔除算法,进一步提升系统稳定性。通过对定位数据精度的置信度评估设计,实现对定位系统完好性服务监测的设计。研究并实现WGS-84坐标系下的高斯-克吕格投影算法,为车路系统定位系统的应用提供了理论基础。本文研制了基于车路协同形式的定位系统样机,完成了定位系统中时序设计、高精度授时同步方案等关键技术,在露天停车场、室外场景环境下进行了相关实验,实验结果验证了本定位系统的可行性,满足了预期的设计指标。本文的研究内容,为超宽带定位技术在车路协同的应用提供了理论与工程基础。