无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)是由大量自组织地分布在监测区域中的廉价的无线传感器节点组成的多跳网络。它们互相合作采集、传输、处理该网络中的数据信息,并整理出有价值的信息反馈给网络的接收者。近年来,技术的发展使得无线传感器网络的应用也延伸到了更广阔的空间如智能尘埃、海洋生态环境监测等,具有广泛的应用前景。在无线传感网中,位置信息是很多应用的前提条件,因此无线传感器节点的定位是无线传感网络中的研究热点之一。近年来在无线传感器网络的大规模应用中,基于测距的算法在定位精度方面表现优秀,随着节能要求的提高,基于非测距的定位算法也受到越来越多的关注。本文在三维空间中,针对大规模无线传感器的部署,提出了符合正态分布的节点定位的模型,改进的DV-Hop的定位算法。算法限制节点跳数并引入加权系数重新计算节点的单跳距离,最终通过外建坐标系辅助定位提高了定位的精度和定位覆盖率。随后总结测距与非测距算法的优缺点,提出混合定位算法并改进来节省能耗。本文主要的研究内容如下:1.研究了无线传感器网络的基本特点与结构,关键技术及其应用,定位技术的研究现状等。在此基础上,重点研究三维空间的无线传感网络的基于测距和基于非测距的典型的定位技术及其改进技术。2.针对无线传感器网络在三维空间中大规模部署的特点,提出了符合实际应用的,无线传感器节点分布模型,并根据该模型建立无线传感器网络定位的高斯分布模型。针对该模型,修正单跳测距方式,并引入外建坐标系,提出符合该模型的DV-Hop-Cube算法。实验表明相对于经典的三维DV-Hop算法,该算法有效地提高了定位精度和覆盖率。3.文章分析了三维空间中,基于测距与非测距的定位算法的优缺点。在DV-Hop中引入共面值,在RSSI中引入误差修正模型,分别对两种算法进行改进,改进后的算法分别称之为IDV-Hop和IRSSI。随后本文对两种改进的算法在测距和计算方面进行融合提出了三维混合定位的IHDR算法。实验表明,算法融合了两者的优点,在精度和覆盖率上都表现的更好。4.对于大规模无线传感器网络空间部署中的能耗和成本问题,本文引入了集中化的定位方法,针对DV-Hop在定位过程和路由机制进行改进。分析表明改进的混合定位算法能够有效的降低通信能耗和信标节点数量,能高效的实现三维定位。