随着科技的发展,万物互联的时代已悄然而至,基于位置服务的导航定位需求日益增长。全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,GNSS)技术成熟、应用广泛,可以满足用户室外高精度定位服务。有研究表明人们大多数时间都在室内度过的,当人们从室外走进室内,卫星信号受建筑物遮挡而无法定位,实现高精度室内定位已变得愈发重要。室内定位可以给人们带来便利,在大型商场、写字楼,有了室内定位的支持,人们可以在陌生的环境以最短的时间到达目的地。室内定位还可以与室外定位相互补充,共同构建室内外一体化定位服务,可以为应急救援工作、智能厂房人员监控提供决策性作用。Wi-Fi、蓝牙等传统的定位技术,在定位精度、功耗上无法室内定位要求,新兴的超宽带技术(UltraWide Band,UWB)具有穿透能力强、抗干扰能力高、传输速率快等优点,理论上可以实现厘米级定位,适用于室内高精度定位。尽管UWB定位技术有着诸多优势,但在复杂的室内环境也会受到非视距(Not-Line-Of-Sight,NLOS)环境的影响,UWB脉冲信号遇到障碍物,会发生折射、反射及穿透现象,造成测距值存在非视距误差,对定位精度产生影响。除此之外,UWB基站的布设方式也与定位精度有着密切联系,不同的布设方式,影响UWB信号在室内空间的分布情况,空间覆盖率较低的区域定位精度也就越低。因此,降低非视距误差及优化基站布设方式可以提高UWB的定位精度,文章基于TW-TOA法求解位置点的坐标,以组网的方法将室外基站坐标传递到室内,构建室内UWB基准网,为UWB标签定位提供坐标基准。在组网的过程中,对非视距环境的影响及最优的基站布设方式展开研究。文章的主要内容有:(1)简述RSSI、AOA、TOA、TDOA无线定位方法,提出基于TW-TOA法求解目标点坐标,将室外已知点坐标传递到室内,构建室内坐标基准。设计室内无遮挡、遮挡测距及定位实验,得出非视距环境对测距值的影响较大,对定位精度不容忽视。(2)针对非视距误差建模优化工作,提出一种顾及UWB脉冲信号入射角度的建模方法,构建多面函数模型优化测距值,实验证明多面函数模型能够降低非视距误差,测距精度提升50%以上,可以提高定位精度。(3)针对基站布设优化组网模型,设计多种基站布设方式(矩形布设、随机布设等),用DOP值衡量基站布设优度,通过实验分析不同基站布设方式对UWB定位精度的影响,结果表明基站呈矩形布设时定位精度最好;为验证多面函数改正模型及基站矩形布设对定位精度提升的有效性,进行动态仿真实验,结果证明动态轨迹与真实路线重合性较好,对提高UWB定位精度有一定的参考价值。