近年来,地质、洪涝等自然灾害的频繁多发造成了大量的人员伤亡和经济损失,救援装备作为救灾救援力量的重要组成部分,对抢险救灾至关重要。在重大灾害导致的建筑物、道路坍塌的情况下,由于现场环境恶劣、基础设备缺失,救援人员通信、定位困难,导致救援人员生命受到严重威胁。而另一方面,Decawave DW1000芯片的面世,使得UWB测距技术重新引起人们的重视,其高精度的时间戳打印能力使得UWB测距技术获得了更高的精度和更广泛的应用前景,搭建与Contiki之上的UWB自组织网络也被证明了可行性。本文针对以上情况,为了解决救援救灾中的部分需求,基于UWB自组网,研究通信测距一体化系统及其网络覆盖优化。为了解决救援场景中救援人员的通信、测距需求,本文设计并搭建了基于UWB自组网的通信测距一体化系统及其网络覆盖优化。首先,针对场景中的信源、电源匮乏等问题,本文进行了多种自组织网络协议的分析,最终认为Weaver同步传输协议最适合作为该场景下的自组织网络协议,其高可靠性与动态网络兼容性能够为救援人员执行任务过程中网络的可靠性提供重要保障。其次,为了满足救援人员的通信、测距需求,本文对通信测距一体化进行了探讨。为了维持Weaver协议所需的时间同步,本文设计并实现了通信测距一体化协同机制与任务调度算法,使得测距模块与串口模块在运行的同时不破坏Weaver协议所需的时间同步与时隙控制,使得UWB通信测距一体化自组网即获得了Weaver协议的高性能,也拥有了UWB的高精度测距能力。此外,在救援场景中,救援人员执行小队、单人任务时难以保障网络的连通性。因此,本文通过网络覆盖优化,为救援人员提供网络辅助信源推荐放置位置,来保障网络的连通性。首先,为了动态刻画救援人员的网络拓扑,本文设计了相对定位算法,为救援人员刻画相对定位图,增加了有效距离信息。接着,通过对相对定位图中不同类型节点进行网络覆盖优化,为救援人员提供网络辅助信源放置参考位置,保障了网络的连通性。最后,本文对基于UWB自组网的通信测距一体化系统及其网络覆盖优化进行了实验与评估,证明了通信测距一体化系统的可用性。而网络覆盖优化则对点覆盖率达到了70%以上的提升,并优于随机覆盖优化。