无线传感器网络(Wireless Sensor Network，WSN)是一种以数据为中心的自组织网络，具有低成本、高可靠性等特点，能通过各种传感器实时地监测网络分布区域的信息，并相互协作地以多跳方式传递数据，因此，被广泛应用于军事和民用等领域。路由协议主要用来解决数据传输的问题，是无线传感器网络的核心技术之一。由于传统的基于地理位置的路由协议往往依赖于精确的节点定位技术，而且在遇到空洞时容易出现路由“死端”现象。因此，地理无关的路由协议越来越受到关注。该类路由协议用虚拟坐标代替地理坐标作为路由选择的依据，从而节省了节点定位所产生的额外费用，并避免了路由空洞的影响。　　本文主要对WSN虚拟坐标路由协议进行研究，首先介绍了虚拟坐标路由协议的意义及研究现状，并分析了几种典型的虚拟坐标构建方法及虚拟坐标路由协议。现有的基于虚拟坐标的路由协议多使用分布式哈希表将数据存储到一个公共节点，供其它用户节点查询。但这类方法不能距离感知，且负载不均衡，存在通信热点集中的现象。因此，有人使用双线（Double Ruling）路由协议，源节点沿着一条曲线将数据存储在途经的节点上，用户节点则沿着另外一条曲线查询数据，两条曲线相交，则查询成功。该方法能有效解决上述哈希机制中存在的缺点。但是双线路由机制还不够完善，存在空洞边界负载超重，查询成功率难以保障等问题。　　本文针对双线路由机制中存在的不足，设计了一种基于中间轴的双线路由机制（Medial-Axis-based Double Ruling Routing Protocol,MADR），使数据存储沿着中间轴与边界之间的最短路径进行，数据查询沿着平行于中间轴的路径进行。该协议包含两个阶段：基于中间轴的虚拟坐标构建阶段和双线路由实施阶段。在虚拟坐标构建阶段，本文首先对MAP中的中间轴构建及虚拟坐标分配方法进行改进，给出有效的中间节点选取方案，通过判断边界节点之间的距离来去掉不理想的中间节点，并根据构建的中间轴为每个节点分配坐标，包括笛卡尔坐标和极坐标。在路由实施阶段，基于已构建的坐标系统实施双线路由协议。为了保证查询曲线能与每条存储曲线相交，并一定程度地减少查询成本，本文分别对非极坐标区域和极坐标区域的路由操作进行分析，并针对如何减少数据存储和查询成本的问题，提出了几点优化策略。　　最后使用NS2仿真软件对MADR路由协议进行分析验证，并与MAP及RDRIB协议进行比较。实验结果表明，本文设计的路由协议在负载平衡、距离感知、查询成功率和多类型数据融合方面具有较好的性能。