在现代战争中对敌方雷达的侦察定位,对于战争的成败起着关键的作用。无源定位有着天然的隐身特性,能够在敌人不知道的情况下对目标进行定位。基于信号到达时间差的多站无源定位,结构简单,定位精度高,是无源定位的重要研究内容之一。无人机群在现代战争中,特别是在目标侦察中的应用越来越广泛,由于无人机可以灵活机动,并保持协同工作,因此,基于无人机群的多站时差定位系统可以抵近目标雷达,按照定位需要编队机动飞行,实现对目标的高精度无源定位。本文主要针对提高运动多站时差无源定位系统的定位精度,从定位算法、信号到达时间差测量误差和站址测量误差这三个影响定位精度的主要因素展开研究,论述提高定位精度的方法。针对多无人机时差定位系统,关键问题是求解关于目标位置的非线性方程组,主要的方法可以分为三类:解析法、迭代法和搜索法。解析法的定位误差较大,牛顿迭代算法由于其算法简单,易于实现,性能稳定,在工程实际中有着广泛的应用;相较于传统的牛顿迭代算法,经典的粒子群算法能够获得更高的定位精度;与粒子群算法类似,人工蜂群算法也是一种群优化的搜索算法,因此,本文研究了其在时差定位系统中的应用;由于时差定位方程的求解问题是一个经典的二次约束二次优化问题,其约束条件不是凸集,因此不能直接使用凸优化的理论求解,本文对定位方程变形并且进行条件松弛后,将问题转换为半定规划(Semidefinite Programming,SDP)问题,这是一个凸优化问题,可以借助拉格朗日乘子算法进行求解。通过比较几种算法定位结果的均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)和几何精度稀释(Geometrical Dilution of Precision,GDOP),研究发现人工蜂群算法和牛顿迭代算法的定位精度相当,粒子群算法的定位精度要优于前两者,而半定规划算法的定位精度最高。因此,提高系统的定位精度的一种方法是应用半定松弛规划算法求解定位方程。为了减小信号到达时间差测量误差对定位精度的影响,本文研究了精确测量时差的方法——相关峰内插法的时延精确估计算法,主要论述了对信号到达时间差估计的几种方法:相关函数法、广义相关函数法以及相关峰内插法。研究表明,在相同的采样方法下,相关函数法测量X波段信号的到达时间差的误差只有传统电子计数法的五分之一左右,最高能做到1ns以下,可以显著地提高系统的定位精度。本文研究的另一种提高系统定位精度的方法是增加位置已知的参考辐射源的观测信息,将参考辐射源的观测信息代入目标位置的解算方程组,抵消观测站的站址测量误差,从而提高定位精度。本文分别从单参考源和虚拟中心参考源的情况进行论述,推导了增加参考源观测信息的情况下目标定位的方程,然后对新的目标定位方程,应用牛顿迭代算法进行求解,与传统的牛顿迭代算法的定位结果进行比较。研究结果表明,增加参考源的观测信息也可以有效地提高系统的定位精度。