无线传感网络是由大量微小传感节点组成的自组网络,在军事监控、环境监测、医疗护理、智能家居等领域得到了广泛应用。随着基于室内位置感知服务的需求急剧增多,室内环境下的无线传感网络定位和网络服务得到了研究人员的广泛关注,很多基于无线传感网络的室内应用都需要网络中的传感节点能够提供准确的位置信息。然而,室内复杂的环境特征对节点的准确定位带来了严重的挑战,设计高精度、低能耗、高安全性的室内定位算法,一直是无线传感网络研究的热点问题。本文围绕室内定位算法展开深入的研究,主要的研究成果如下:(1)通过对办公环境、室内大厅环境和井下巷道环境中的测试数据进行分析,总结了室内环境下无线信号的传输特性,明确了复杂的室内环境特征对室内定位带来的主要影响。(2)在定位过程中,传感节点发射功率不同会导致节点出现较大的定位误差。针对这一问题,提出了一种基于可变发射功率的线性优化定位算法VTPLL。通过公式变换消去发射功率这一未知变量,将定位问题表示成一个优化问题。利用线性逼近的方法,将一个复杂的非线性问题转化为一个线性优化问题实现对目标节点的定位。当网络中存在部分节点发射功率不同时,提出算法的定位性能明显优于传统算法。(3)在井下巷道环境中,基于RSSI的测距精度会受到多径效应和外部无线干扰的严重影响。针对这一问题,提出了一个新的基于RSSI的定位算法RRRME。该算法针对弯道弯曲面引起的额外衰减,从几何光学的角度解决多径效应带来的影响,分别分析了视距和非视距情况下无线信号传输所引起的路径衰减,重构了井下巷道环境中路径衰减和距离之间的函数关系,推导了多条传输路径所导致的定位误差。通过一系列实测实验,对提出的算法进行验证,讨论了多径衰减因子和路径损耗因子对定位精度的影响。(4)为了降低传感节点的通信开销和漏斗效应,提出了一种基于动态步长的分布式迭代优化算法DGDL。该算法基于梯度下降方法,在每次迭代过程中,目标节点动态推导迭代步长,采用分布式迭代求精方法实现对目标节点的定位。在每次迭代时,利用前一个位置估计的加权平均值和当前梯度值的大小,估算新的目标节点位置估计值。仿真结果证明,提出的算法相比传统的迭代定位算法具有更好的定位性能。(5)针对重放攻击或阻挡等物理手段会对网络中的节点进行攻击,虚增或虚减信标节点的发射功率,破坏网络中普通节点的有效定位。提出了一种新的鲁棒的安全定位算法RSRSL。基于单目标网络和多目标网络建立了安全定位模型,利用半定规划松弛方法对网络中的普通节点进行安全定位。仿真和实测实验证明:提出算法在存在攻击时也能得到较好的定位性能。(6)针对攻击者会俘获节点对网络发起恶意攻击的问题,提出了一种新的基于牛顿迭代法的安全定位算法,引入基于差分阈值的异常检测技术滤除网络中的恶意节点,提高定位的精度。通过仿真和实验相结合的方式对算法性能进行评估,实验证明使用该算法的无线传感网络在恶劣的环境下依然能够正常定位,并具有较好的定位精度和稳定性。