为了解决传统室内定位技术成本较高、稳定性差以及难于部署等问题，提出一种将到达时间（time of arrival,TOA）与到达角（angle of arrival,AOA）相结合的室内定位系统.该系统由定位基站与被控定位单元组成，其特征在于使用对射式布置的超声波传感器获取定位基站与被控定位单元之间的距离特征，利用角度传感器获取被控定位单元相对于定位基站的角度特征，以单基站就实现了精确的室内定位过程.分析了该系统基本结构与原理，建立定位与控制模型，在一定范围内对其定点定位精度与跟随定位精度进行了实验验证.实验结果表明：该系统结构简单，易于安装布置，鲁棒性强，在测试范围内的最大定点定位误差不超过5 cm，跟随定位误差不超过15 cm.