本发明公开了一种基于双接收通道的OBU定位装置及定位方法，装置包括：阵列天线，用于接收车载单元OBU发送的射频信号；选通开关，用于控制每个可选天线单元和公共下变频接收设备的连接关系；本振信号源，用于产生本地同步信号；参考下变频接收设备，用于将所述参考天线单元接收的射频信号和所述本地同步信号进行混频，并进行正交变换完成下变频处理，以获取基带信号I/Q合并的第一数字序列；公共下变频接收设备，用于获取基带信号I/Q合并的第二数字序列；定位设备，用于确定每个可选天线单元接入时两个通道的归一化互相关矩阵，基于每个可选天线单元接入时两个通道的归一化互相关矩阵确定阵列天线的自相关矩阵，并基于自相关矩阵进行OBU的定位。