随着定位应用的推广,市场对定位系统的需求越来越大,对系统的定位要求也越来越高,而在室内环境下,一套高精度的定位系统是当前定位设计中的一个挑战。本文基于超声波测距原理,提出了一种高精度室内定位方法,给出了实验系统结构,设计了系统硬件与软件,完成了系统定位实验,分析研究了产生误差的原因与解决方法。通过线性拟合对测距方程进行校正,减小测量误差;通过对测距值进行限幅滤波与取均值处理,提高数据的准确度;对坐标进行偏差校正,提高定位精度。在定位区域内布置4个坐标已知的带有射频通信和超声波测距功能的测距节点构成定位基点。根据定位区域内移动节点与定位基点的超声波测距结果,得到移动节点与各定位基点的距离,再将这些距离通过射频通信上传到数据处理系统进行处理、计算,得到移动节点的坐标,再上传给上位机。实验结果表明,测量定位误差不超过3cm,动态响应良好。论文在完成超声波定位系统的设计方案后,对硬件电路和软件设计两方面进行了详细介绍。硬件电路分为超声波发射子系统、超声波接收子系统、数据处理子系统,完成电路的设计、PCB设计与电路板的焊接与调试。软件设计包括各系统的流程图与系统程序的编写、上位机的编写。底层软件采用C语言在软件Keil uVision 4下完成设计,上位机采用VB语言在vb6.0下完成设计,数据库采用Access数据库存储定位坐标。最后在实验室环境下搭建了定位系统,并完成了系统的调试与误差分析。本文设计和构建的超声波定位系统能够满足室内定位的要求,具有一定的应用价值。