实现人、机、物定位及跟踪的位置服务是物联网(Internet of things,IOT)的一项关键技术。目前尚没有一种成熟的室内定位技术能提供高精度的室内三维定位服务。研究并实现一套定位精度高且效果稳定的室内位置服务系统成为定位技术领域的热点。本文针对基于UWB(Ultra Wide Band,UWB)的室内定位技术进行了深入研究,结合位置求解、抗噪声干扰等因素进行分析,旨在提出一套优化的室内定位方案,以解决当下室内位置服务应用需求。具体研究内容如下:(1)在介绍已有的经典室内定位技术以及基于测距的几种室内定位算法原理的基础上,重点研究了基于TOA(Time of Arrival,TOA)测距算法实现的最小二乘定位算法。针对室内定位高度方向由于基站间高度差较小导致的Z坐标误差较大的问题,采用分步求解方法进行改进;改进后的最小二乘定位算法的定位误差均值为0.279m,三维定位误差相比较于改进前降低了68.9%。同时针对非视距环境下测距信息不足情况,提出一个改进的三维定位方案,定位误差进一步降低了15.1%。(2)针对动态定位标签运行轨迹的平滑问题以及定位过程中的噪声处理问题,在研究了二次插值算法和线性卡尔曼滤波算法的基础上,改进并提出了双重EKF(Extended Kalman filter,EKF)算法以及自适应多重EKF算法。双重EKF算法实现的动态标签定位误差均值为0.256m,相比较于EKF算法,其定位误差降低了39.6%;而自适应多重EKF算法进一步降低了30.1%的定位误差,其动态标签的定位误差均值为0.179m,静态标签的定位误差均值为0.085m。(3)最后,对论文中改进的室内三维定位算法进行了综合实验仿真测试及效果分析,并验证了其可靠性和稳定性。测试结果表明,本文提出的室内三维定位算法的定位精度及稳定性要优于已有定位算法,在相对复杂的室内环境中可以满足十厘米级的定位误差要求。静态标签的定位误差维持在0.1m,动态标签的定位误差维持在0.2m,已满足目前多数室内三维定位的精度需求。