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近年来,各种微型多旋翼无人机因其诸多优点在摄影娱乐、农林作业、地理测绘、应急救援等领域得到了广泛应用,但也暴露出由于目前无人机监管不善带来的大量安全隐患问题。针对民用微型无人机监控管理的急迫需求,为实现对重点区域无人机的探测、测向和定位,本文研究了通过无人机图传和遥控信号实现对无人机进行无源探测与定位的相关技术,并研制了一套对微型无人机的无源探测与定位系统样机。论文的主要研究内容如下:(1)研究了微型无人机图传和遥控信号的检测方法。首先通过对实测多型无人机信号数据的分析,总结得到了无人机信号的参数特征;然后针对其信号特点研究了检测方法,提出了基于改进ZFFT的低信噪比载频估计方法,实现了无人机信号载频的快速精确估计;改进了适用于无人机信号的动态门限脉冲检测方法,从而实现了无人机信号的脉冲参数测量;最后通过仿真实验验证了信号检测算法的可行性。(2)研究了对无人机信号的圆阵相关干涉仪测向算法。首先从圆阵相关干涉仪测向模型出发,分析了相位差模糊的原因;然后针对模糊问题提出了基于比幅测向的圆阵相关干涉仪解模糊方法,分析了利用比幅测向结果实现相位差解模糊的可行性和适用条件,提出了基于比幅测向解模糊的圆阵相关干涉仪测向算法,并对算法性能进行了分析;最后通过仿真实验研究了信噪比等参数对解模糊概率和测向精度的影响。(3)研究了对无人机目标的测向交叉定位算法。首先建立了多站测向交叉定位模型;然后分别介绍了高斯牛顿迭代算法和伪线性最小二乘法实现定位的过程,并分析了其优缺点;然后融合两种算法,提出了基于伪线性最小二乘法的多初值高斯牛顿迭代定位算法,该算法利用伪线性最小二乘定位结果获取多初值,从而通过高斯牛顿迭代实现精确定位,该算法综合了前两种算法的优点,定位精度高,能满足实时性;最后通过仿真实验验证了算法的性能。(4)研制并实现了一套对微型无人机的无源探测与定位系统样机。首先介绍了系统的构成,而后根据各组件完成的工作梳理了信号处理流程,并总结了系统可实现的功能;最后通过几组实测试验研究和验证了系统的功能、测向精度和探测距离。