在现代电子战、信息战环境中，由于利用目标辐射电磁信息的无源探测定位系统具有自身隐蔽和探测距离远等优点，因此它具有重要的应用价值，并已成为当今非线性跟踪与估计研究领域的热点问题。但由于传统单站无源定位方法的定位速度慢、定位精度低，难于满足实际战术应用的需要，因此探索新的定位体制和技术也就成为单站无源定位研究的必然要求。 在近年来提出的基于质点运动学原理的单站无源定位理论基础上，本文第二章提出了几种在角度测量的基础上增加角度变化率及相对运动的离心加速度等运动学参数的单站无源测量模型，并对它们进行了分析和仿真；第三章分别对利用角度及其变化率信息定位和利用离心加速度信息定位的可观测性进行分析并得到了相应的可观测条件；第四章针对传统扩展卡尔曼(EKF)方法的缺点，提出了一种修正协方差的扩展卡尔曼滤波(MVEFK)方法，并将其和EKF、MGEKF、IEKF等常用的单站无源定位滤波方法进行了性能仿真比较；第五章通过引入雷达机动目标跟踪方法和模型，提出了利用角度及其变化率对机动辐射源跟踪的多级噪声自适应方法和IMM方法；第六章主要对角度变化率和离心加速度参数的获取技术进行了研究，提出了几种高精度测量脉冲序列多普勒频率变化率的方法。 总而言之，本文系统地研究了基于质点运动学的单站无源定位与跟踪领域的主要关键技术问题并提出了相应的解决方法，其中某些分析结果和方法可直接应用于实际的工程应用。