随着室内位置信息服务需求的爆发式增长和近年来网络通信技术的快速发展,室内定位技术越来越受到人们的关注。高精度的室内定位离不开位置准确已知的基站,其位置通常由手工量测得到。但当大型空间中基站数量较多时,手工标定费时费力且易引入误差。同时,大型复杂室内环境中基站间距离可能超过测距感知半径,导致待标定基站与锚基站间距离信息不足,无法通过锚基站进行简单的非协作定位。另外,为了提升三维定位精度,基站需在室内各个高度均有分布,二维标定算法无法满足需求。针对上述问题,本文对无锚基站时利用建筑室内结构约束的二维协作定位和基于半定规划的三维协作定位分别进行了研究。主要内容与创新点如下:(1)提出基于建筑结构约束的二维定位方法,针对大空间场景找到感知半径与边沿基站数量之间的互补关系;在小空间基站全连接场景中,提出多种精度提升方法并进行仿真验证;(2)开创性地将半定规划应用到三维协作定位中,并从感知半径、测距误差、锚基站高度及数量等方面对半定规划算法的性能进行评估;推导出定位均方根误差的克拉美罗下界,找到了三维SDP定位可能达到的最佳性能;(3)针对感知半径过小引起的精度下滑,将基站与空间内特征物体的大致距离作为先验知识,提出了约束迭代应用算法,对单迹超过均迹α倍的基站逐次加入先验约束,直到所有单迹与均迹之比均满足要求或不再有多余约束;(4)针对小空间智能家居场景中建筑结构约束定位算法进行了系统实现,将信标节点与标签整体作为基站,以TDMA的方式进行声基站间的交互测距,基站标定的均方根误差达到0.4m。