低空飞行目标难以探测是传统雷达系统面临的一大难题，相比之下声学方法以被动方式探测具有隐蔽性好、不受能见度限制、抗电磁干扰、功耗和成本低等优势，逐渐得到了重视和应用。以此为背景，本文重点研究了基于单个声阵列的低空飞行目标轨迹估计方法，主要内容有:　　1.提出了利用单个静止声阵列估计目标轨迹的方法，解决了已有的单静止节点探测方法无法估计出目标轨迹的问题。单静止节点的纯方位运动分析系统不完全可测;飞行参数估计无法唯一确定轨迹。该方法在假设目标保持高度不变的匀速直线运动的条件下分析了飞行轨迹的几何模型，推导了利用目标的最近距离、轨迹方向和水平偏置确定飞行轨迹的表达式，结合波达方向和基于多普勒效应的飞行参数给出了轨迹方向和水平偏置的估计方法:最近点法和一般化多点法。　　2.从三个方面对上述估计方法进行了优化。第一，利用最小二乘法提升了轨迹方向和水平偏置估计的性能，优化后的方法可以处理更多时刻的数据，在有噪声条件下通过解决约束优化问题获得估计结果。第二，分析了信号传播时延对轨迹方向和水平偏置估计的影响，并提出了补偿信号传播时延对轨迹方向估计影响的方法。第三，提出了实时性优化算法，利用目标的水平方位角和俯仰角估计目标速度，缩短观测时间。　　3.开展了低空飞行实验，用单阵列轨迹估计方法处理野外实验数据。给出了从接收声信号到估计目标轨迹的完整流程，目标飞行轨迹估计结果与GPS记录相吻合，验证了该方法的有效性。