无线传感器网络是一种由大量具有无线通信功能的传感器构成的动态、分布式、自组织网络,其目的是通过协作的方式感知、采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息,并发送给观察者。传感器网络可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量详实而可靠的信息。它不仅可以应用于国防军事、国家安全、环境监测、交通管理、医疗卫生、制造业、反恐以及抗灾等领域,还可以广泛应用于各种消费电子产品以及其它嵌入式系统中,对人们的生活和工作方式产生革命性的影响。而无线传感器网络节点定位是传感器网络中的一项重要的基础技术。目前无线传感器网络的定位研究一般都局限于二维平面,三维空间下的研究十分有限,而在实际应用中,由于地形限制(如在山区,丘陵,海洋的复杂地形)或者环境限制(如位于建筑物的不同楼层或在空中不同高度),使得无线传感器往往在空间上成立体分布,而不是平面分布,所以仅仅在平面上对传感器网络节点进行二维定位是远远不够的,需要把定位研究拓展到三维空间中去。本文的研究工作主要围绕三维定位算法展开。三维定位算法较之二维定位算法在测距和定位计算中,误差更大,因此如何有效控制定位误差是三维定位算法的难点之一。本文在传统DV-Hop定位算法的基础之上,提出了距离无关三维定位算法,该算法的主要特点是为未知节点选择了对自身而言最佳的网络平均每跳距离,最大限度地降低了定位误差,提高了定位算法的精度。当网络中信标节点过少或信标节点分布不均匀时,未知节点由于无法获得足够多的信标节点参与定位计算,而无法实现定位。本文针对这种情况提出了基于聚类的三维定位算法,该算法首先把网络划分为多个簇集,然后对簇内节点实现相对定位,最后把各簇合并,建立统一的全局坐标系。当网络中有足够的信标节点时,可进行三维坐标转换,对未知节点进行绝对定位。