现代战争中电磁环境日益复杂,传统的有源定位技术难以适应复杂多变的战场需求。而无源定位系统本身不发射电磁波,只是被动的处理接收到的信号,具有高隐蔽性和作战距离远等优点,吸引了众多学者的关注。众多无源定位技术中,单站无源定位技术不需要考虑多站之间数据传递和同步的问题且自身系统的灵活,因而成为无源定位技术中的热点研究方向。本文选择基于相位差变化率的单站无源定位技术作为研究方向。本文主要工作如下:(1)分析了无源定位技术研究的价值与意义,追踪国内外无源定位技术的发展历史和研究现状。并简单地对比介绍了现有几种单站无源定位方法的原理以及优缺点,为选取基于相位差变化率定位法作为研究重点提供理论依据。(2)首先以一维干涉仪定位模型为切入点,分析了其可行性及优缺点。然后针对正交双基线定位模型,考虑姿态变换对定位的影响,在姿态变换的情况下对下正交干涉仪的定位原理进行分析并推导了定位精度几何分布(GDOP)的公式。(3)首先分析了干涉仪测相位差数据的模糊问题,给出了两种解模糊方案。然后针对相位差变化率的提取问题,给出了四种提取方案,通过仿真分析验证差分-卡尔曼滤波法是目前最高精度的相位差变化率提取方法。(4)本文设计出两种滤波方案。首先,以单次定位的定位结果作为观测量,设计卡尔曼滤波模型,对比两种模型在不同航迹下的定位性能。其次,在不同航迹下,使用EKF、MVEKF算法两种非线性滤波算法进行滤波对比,实验证明MVEKF算法具有更好的定位性能。(5)针对前面章节中定位求解法中姿态变换影响定位精度这一特点,引入一种仅测相位差变化率的算法。通过理论分析和实验验证证明该方法在大的姿态变化下可实现高精度定位。