近年来，无线传感器网络凭借自身的诸多优点已被广泛应用于军事国防、环境监测等多个领域。而节点定位技术是其能够在实际中得到应用的前提和基础。目前，根据不同的应用需求，各种二维节点定位算法已得到深入研究。在实际应用中，由于受高山，丘陵，海洋等复杂地理环境的影响，传感器节点通常随机分布在三维场景中，呈立体分布，此时就必须知道节点的三维坐标。与二维空间相比，部署在三维空间中的无线传感器网络具有更丰富的位置信息，更符合现实需求，具有重要的学术和应用价值。本文在研究经典的APIT-3D节点三维定位算法思想基础上，针对该算法中存在的不足加以改进，提出了新的定位算法—APIT-VP（Approximate Point-In-Tetrahedron based on Vertical Plane）三维定位算法，提高了算法的定位精度和覆盖率。主要研究工作如下：（1）由于传感器节点随机部署，有些区域节点稀疏，有些密集，很难达到均匀分布，导致APIT-3D算法定位误差增大。本文提出的APIT-VP算法在节点稀疏和密集的情况下，引入基于RSSI的三维加权质心定位算法和相对权重法，一定程度上避免了“Out-To-In”和“In-To-Out”两种误判错误的发生，提高了算法的定位精度和覆盖率；（2）在用三维网格扫描算法计算重叠区域质心时，APIT-VP算法引入中垂面分割法对节点所在的四面体进行划分，极大缩小了定位空间，使计算出的节点坐标更为准确，提高了定位精度。最后本文采用MATLAB7.0仿真工具对APIT-VP算法和APIT-3D算法进行了仿真实验，实验结果表明：在定位精度和覆盖率方面，APIT-VP算法明显优于原来的APIT-3D算法。