由无线网络发展和普及催生出的大量基于位置的服务迫切需要便捷可靠地获得网络节点的位置信息。协作定位正是一种适用于大规模网络节点定位的低成本低功耗解决方案。相比于传统定位（如GPS定位等），协作定位利用位置未知节点间的信号测量获得了节点间的相对位置信息，不但扩大了定位的覆盖范围，同时提高了定位精度。本文针对节点间测量仅能提供相对位置信息这一特点，引入相对构型和全局变换的概念研究协作定位中的一些基本问题，包括无锚节点情况下协作定位性能分析、估计节点绝对位置所需的最优最小约束系统、锚节点部署与定位误差的关系以及引入新节点对协作定位精度的影响等。主要研究内容和贡献概括如下:　　1).提出了相对构型和全局变换的坐标表示、误差度量和性能界。本文针对Ash和Moses给出的相对构型和全局变换的概念，提出了相应的坐标表示、误差度量以及性能界。特别地，针对节点间具体测量的特点，本文还提出了相对构型和全局变换的两种变种，以及相应的坐标表示、误差度量和性能界。相对构型和全局变换的坐标表示、误差度量和性能界为后续应用提供了分析工具。　　2).分析了无锚节点情况下协作定位的性能。本文采用相对构型来分析无锚节情况下协作定位的性能。相比于以往引入虚拟锚节点或者采用节点间距离来分析定位误差的方法，使用相对构型避免了虚拟锚节点选择给定位误差带来的影响，同时提供了一类估计的性能界。利用该性能界，本文证明了一系列可被归结于极大似然估计的定位算法的渐近有效性。　　3).构造了估计节点绝对位置所需最优最小约束系统。本文给出了Ash和Moses提出的最小约束系统的克拉美罗界迹的下界，并构造了达到该下界的最优最小约束系统。进一步，本文提出了渐近最优最小约束系统，用于克服构造最优最小约束系统需要真实节点位置的困难。最优和渐近最优最小约束系统分别利用节点真实和名义位置对网络整体的位置、朝向甚至尺度进行约束，不影响网络相对构型。　　4).探讨了锚节点选择与定位误差之间的关系。本文分析了测距模型下锚节点部署策略与协作定位精度的关系，并证明了在仅考虑锚节点位置误差下，锚节点网络周边均匀部署策略对于节点随机部署的整体刚性二维网络是最优的。在仅考虑节点间测量误差下，本文针对节点均匀部署的二维网络，通过构造一个关于节点位置克拉美罗界的近似从理论上得到了锚节点网络周边均匀部署策略。构造的近似的性能与节点间测量对网络相对构型的识别特性有关。　　5).研究了引入新节点对协作定位精度的影响。引入新节点提供了额外的信号测量，可以用于校正原有节点的位置精度。本文研究了上述校正对网络相对构型和全局变换的影响。通过克拉美罗分析，结果表明引入新节点可以校正网络相对构型，但对全局变换不产生影响。