针对计算机辅助骨科手术系统(CAOS)中的定位精度、系统稳定性、可操作性、成本等问题,以及骨科手术的复杂性和多变性,本系统提出了电磁定位的方法。该方法根据比奥-萨伐尔定律,以交流线圈为发射源,以接收线圈作为定位目标,根据电磁感应定律,接收线圈会产生相应的感应电动势。通过计算得出磁场的空间分布,进而推导出包含目标位置和方向信息的方程组,利用最优化的非线性算法来解方程,从而得到一个稳定的、实时的定位方法。该定位系统包括信号发射部分、信号接收部分、信号提取部分、计算和显示部分。我们建立了磁偶极子的分布模型,并通过LM算法进行计算,然后针对该系统进行了仿真实验,验证了系统的可行性并且计算出发射部分的具体参数。根据系统需要设计了相应的发射和接收电路,同时采取了计算结果拟合、系统参数标定等方法,进一步提高系统的精度。利用VC++软件编写了系统的计算和显示程序,通过对定位目标的实际跟踪测量,得到该系统的定位精度:位置误差平均小于1mm,方向误差平均小于1°。电磁定位系统精度为毫米级,而且体积小、价格低、不易受外界干扰,除了在计算机辅助骨科手术系统中有着很好的应用之外,也可以广泛的应用于军事目标定位、虚拟现实、遥控钻井等领域。