无源定位系统在探测远距离目标时, 容易受到地球曲率的影响, 在对多个观测站坐标系进行统一的过程还会引入额外误差, 造成系统对目标的估计位置与真实位置存在较大偏差, 进而给后续的数据关联、信息融合等造成严重的影响。鉴于此, 提出了一种考虑地球曲率、基于双站协同的时差无源定位算法。首先将所有的地理坐标转换至大地直角坐标系下, 然后利用双站接收目标的到达时差信息, 基于地球椭圆方程和泰勒级数展开的方法解算出目标的大地直角位置坐标。理论分析与仿真实验表明, 所提算法能克服地球曲率的影响, 实现定位系统的坐标系标准化, 且有效地降低了定位误差, 为对远距离目标无源探测提供了一种新的技术思路。

在麦克风阵列声源定位中, 不同阵列阵型及声源频率高低均对定位结果产生影响, 探讨上述不同变量对定位结果产生误差的定量分析。使用到达时间差测量(TDOA)算法, 运用 16个麦克风分别组成十字型、同心圆、方型、L型、Y型阵列, 探讨不同形状的麦克风阵列在不同频率声源下所产生的定位误差, 并在 Matlab上进行仿真分析, 尝试得到较为准确的声源定位结果, 提出一种误差最小的用于麦克风阵列声源定位的同心圆阵列阵型。

针对双无人机无源雷达对宽带辐射源目标的直接无源定位(DPD)初始值敏感，提出一种基于小生境拓扑结构改进矢量粒子群算法(NTVIPSO)的直接无源定位算法。本文算法将直接法和间接法结合起来，依靠间接法中尺度差参数构造约束条件，利用小生境矢量粒子群求解得到精确的位置。仿真结果表明本文粒子群算法优于矢量粒子群算法和邻域拓扑结构粒子群算法。提出的存在扰动情况下尺度差约束条件下的直接无源定算法精确度低于直接法，但优于间接法；计算复杂度低于直接法，大于间接法。

为了改进在LED室内定位情况下，传统的到达时间差（TDOA）定位技术的测量不准确，算法不稳定等特点，提出了一种改进的基于有界网格的位置估计算法。该算法首先采用双曲线定位法对信号源进行TDOA定位，在待测量的时刻对信号源可能存在的区域进行边界设置并且对该区域进行网格化处理，结合先验时刻对网格赋予权重，通过贝叶斯滤波得出待测量时刻信号发射源可能存在的概率，因此得到信号发射源的位置信息。在此基础上，结合到达频率差对信号源进行速度估计。仿真结果表明，通过和最小加权二乘法定位算法以及结合了卡尔曼滤波的Chan算法对比，该算法对位置和速度的测量准确度和稳定性都有明显的优势。

为解决常见的基于到达时间差(TDOA)的通信系统中发射机与接收机之间需要时钟同步的问题, 提出了一种基于双光电检测器(PD)接收机的高精度室内可见光定位算法。算法使用3个能发射不同频率信号的发光二极管(LED)和1个带有2个PD的接收机, 并充分考虑到了接收机的尺寸因素, 利用接收信号到达的时间差来确定接收机在室内的三维位置信息。仿真结果表明:该算法可以确定接收机的水平坐标和高度信息, 定位误差为11 cm左右, 适用于绝大多数室内基于位置信息的服务。

传统基于全球定位系统(GPS)的定位技术应用, 已在室外环境下为人们提供了许多便利。随着近年来人们生活水平的不断提高, 大众对定位的诉求已不仅限于室外, 在智慧商场、企业人员智能管理、校园智能管理等场景, 要求对室内用户进行定位监测, 而传统的GPS定位精确度有限, 在室内已无法应用。目前室内定位常用的技术有红外线、蓝牙、Wi-Fi以及基于室内移动网路的无线定位等, 无线定位则是其中的热点。本文介绍了一种基于室内分布式基站, 运用Fang算法实现到达时间差(TDOA)定位的技术研究, 并对其定位精确度进行了探索。

针对到达时间差测量定位方法，将其应用于舰载机着舰时的定位。分析目前几种主要距离差定位算法，根据舰载机着舰的实际情况和限制，主要研究球面相交定位算法(SX)。针对SX算法计算量大以及方程系数矩阵可能出现病态等问题，提出基于线性化方程的算法。在SX算法的基础上增加一个距离差测量方程，将非线性方程转换为线性方程求解。仿真结果表明，该定位算法相比SX算法具有更高精度且计算量小。

为了提高无源定位的准确度，提出一种基于约束总体最小二乘(CTLS)的联合到达时间差(TDOA)和到达增益比(GROA)的定位算法。首先联合TDOA/GROA测量值建立伪线性方程，考虑到伪线性方程中系数噪声的相关性，采用CTLS方法对其进行建模，用拉格朗日乘子法和牛顿迭代法联合求解。仿真结果表明，噪声比较小时，该方法逼近克拉美-罗(CRLB)下限。在噪声比较大时，相比两步加权最小二乘方法具有更好的定位准确度。随着参数c/w的增大，该算法的定位均方误差也要小于两步加权最小二乘方法。

针对基于时差量测的多站无源传感器系统, 提出了一种快速的多目标航迹起始算法。该算法首先利用位置误差门准则对大量候选关联进行预选, 然后采用多维分配方法来解决量测数据的关联问题, 并求出候选关联对应的定位解; 在此基础上, 应用两点差分方法分别对多目标进行航迹起始, 推导了相应的初始状态和误差协方差矩阵。仿真结果表明, 该算法能够快速起始多目标的航迹, 并为航迹提供精确可靠的初始状态估计值。