通过精确定位技术对室内危险设备、贵重物品进行管理和监控对保障财产和人身安全有重要意义。目前室内定位技术有WIFI、ZigBee、超宽带(Ultra WideB and,UWB)等,其中UWB技术具备良好的抗多径、抗干扰能力和高定位精度等优点,使其在室内定位领域具有较大优势。于是本课题以UWB技术为基础研制了一套高精度室内定位系统。本文首先对Fang、Chan及Taylor等传统TDOA定位算法进行了研究。在仿真分析其定位性能后,选择定位精度最高的Taylor算法作为本文的研究对象。为了解决实际定位应用中标签处于三维空间但只需要其二维信息时,采用3维Taylor算法定位精度高实时性差,而2维Taylor算法定位实时性好精度差的问题,本文基于标签高度对2维Taylor算法进行了改进。建立了数学模型,对算法进行了仿真,仿真结果表明,改进的Taylor算法,比3维Taylor算法定位实时性好,比2维Taylor算法定位精度高,能够满足实际应用中对定位精度与实时性的要求。在理论研究的基础上,对系统的总体方案进行了设计。系统硬件包括基站和标签,系统上位机软件包括后台和前端界面。基站和标签采用一体式设计,由STM32主控芯片、DWM1000超宽带通信电路、拨码开关电路以及电源电路组成,通过拨码开关进行区分。后台完成数据解析、定位解算和数据库管理等功能。前端界面完成位置监控、告警统计和设备管理等人机交互功能。最后,在室内环境搭建测试平台,对系统性能和精度进行了验证。为了验证系统性能,对实时定位、电子围栏告警功能进行测试,测试结果表明整个系统满足定位坐标实时显示及告警等功能需求。为了验证系统精度,对网格点不同标签高度真实坐标与实测坐标进行了定位误差计算,对标签沿直线行走的定位轨迹与标定轨迹的定位偏差进行了比较,得出本系统能够满足30cm定位精度的要求,可以实际应用。