聚集波束形成声图测量方法可以实现近场目标的被动定位．利用该方法接收数据或进行数据处理的过程中必定会有各种误差产生，本文从聚焦峰尺度、阵元偏差、波长等方面对聚焦波束形成声图测量方法的影响进行了分析，经仿真研究与实验数据分析可以得出聚焦波束形成声图法受距离与波长的影响较大，但对于阵元的位置要求不高，利用该方法可以实现近程目标的高精度定位。

研究长基线分布式阵元的互相关被动定位问题,提出了常规双曲面交汇定位模型和双曲面迭代搜索定位模型。浅海实验证实了窄带信号的空间相关半径至少可达3 000～4 000 m,信道建模仿真表明,分布式互相关可能因冲激响应各异而发生相关峰分裂并导致相关损失,但浅海实验的测试情况较为理想。给出了目标机动与积分时间容限的理论公式。浅海低速目标实验表明,上述2种定位模型均能稳健实现航迹跟踪。

在海洋波导中,单个水平阵的被动时反定位性能随声源方位的改变而迅速下降。对于一个298基元、基元间隔为1m的单个水平阵而言,当声源入射方向偏离水平阵端射方向超过70o时,被动时反定位失效。针对单水平阵的这一不足,提出了一种由三个子阵组成的组合式水平阵,三个子阵之间夹角为60o,基元数分别为100、99、99,基元间隔为1m。不论声源方位如何,组合阵的有效孔径都不小于150m,在整个空间区域都能对目标实现有效的被动时反定位。

随着目标声源级不断减小、环境噪声级不断增大,常规的基于单节点的被动定位方式已经不能满足声纳探测的需求,因此提出一种新的将网络化探测系统和模基处理技术相结合的被动定位方法,可以从空间不同角度对目标进行观察并充分利用环境声场的复杂性对目标进行定位。模基处理方法主要有匹配场处理、匹配模处理等,以匹配场处理为例进行分析,将常规波束形成（Conventional Beamforming,CBF）、自适应波束形成（Minimum Variance Distortionless Response,MVDR）两种匹配场处理器和阵间相干、非相干信号处理方法相结合进行仿真,对单阵和多阵、MVDR和CBF、相干处理和非相干处理、宽带和窄带之间的定位性能进行了对比。仿真结果显示,基于多节点的阵间模基相干处理方式在定位性能上明显优于单节点的模基处理结果。

为了对低空飞行目标进行定位,提出一种基于数据融合的双基阵声测被动定位方法,并对定位算法和误差进行了理论分析和数值仿真.该方法采用单基阵估计的目标方位结合双基阵阵间时间延迟的方法进行目标融合定位,充分利用了基阵间的相干性.仿真表明,该方法具有较高的定位精度.该研究成果可直接用于空中运动目标的定位,也适用于地面运动目标的定位,还可推广到多基阵的运动目标声测被动定位.

　为了研制反武装直升机被动声探测智能雷弹引信的需要,本文利用直升机声信号的多普勒频移方程,采用最小二乘曲线拟合,估计直升机目标的运动参数。仿真结果验证了该方法的有效性。

研究了基于低功耗设计的通道预处理模块与TMS320VC5509A构建的低功耗水声被动探测定位系统。系统定位利用较多基元间时延信息，采用互谱定位算法进行目标定位，极大提高了系统定位精度。经某湖声源定位测试，结果表明系统在速度、功耗等方面满足水中被动定位的特殊要求，具有良好的应用前景。

利用被动声呐的三元测距技术能对浅海水面非合作声源目标进行定位。针对浅海背景噪声强,目标信号稳定性差的特点,采取了预白化方法提高高频信号的利用率,从而提高互相关时延估计的稳定性,又使用后置筛选方法选出可信度高的定位结果,解决了浅海近距离定位中的稳定性问题。通过海上实验对定位方法的稳定性进行验证,并将被动定位轨迹与目标航行的GPS轨迹进行对比。结果表明,在浅海近距离的定位稳定性较高,定位精度可达到米的量级。

广义相关是解决时延估计的重要技术措施，采用极大似然加权进行时延估计时方差可达到克拉美罗界。计算机仿真结果和湖试数据分析表明，将广义相关时延估计法应用于被动定位系统可以获得较高的定位精度。另外，对影响被动定位精度的因素进行了分析。

简要分析了热释电传感器的探测原理和特性，详细讨论了利用三个传感器实现人员定位的位置相关算法的实现，算法能适用恶劣条件下的人员定位及其它需要界位划分的场合。