随着国际之间的交流往来日益密切,大国之间的竞争愈加激烈,而对于海洋的探索和发展是国与国之间的竞争中非常重要的一环,掌握了海洋主动权的国家,无疑将会在之后的竞争中更具优势。关于海洋的建设会涉及到很多相关的领域,而水下目标源的定位正是其中非常重要的一个方面,在民用中亦或是军事应用上,水下定位都占有举足轻重的地位。目前声波是进行海洋探索最合适的信号之一,而多基地声纳正是应用声波的相应原理制成的探测设备,同时利用多基地声纳进行定位是目前的水下定位中非常重要的方式。鉴于目前的发展形势,本文依托某军队科研项目,针对多基地声纳定位中比较具有实际意义的三种场景,分别提出对应的定位方法。论文的主要工作和创新如下:1.声波信号在海洋介质中的传播不同于电磁波在空气中的传播,通常电磁波的传播速度可以作为一个常量,而声波在海洋介质中的传播受到各种因素的影响,在海域情况复杂的情况下,有时需要将声速当作未知量处理。基于这种情况,本文在声速未知下提出了一种对声速和目标位置进行联合估计的定位算法。算法应用了最小二乘的相关思想,通过公式分析推导出了一个关于估计误差的方程,以此构造了一个具有约束等式的新模型,并利用拉格朗日乘子法进行了求解。提出的算法的定位估计性能在理论上可以达到最优,并且实验仿真也对其进行了验证。2.除了将声速当作完全未知量来对其与目标位置联合估计外,有时也可以通过测量得到声速的先验值,此时如果再将声速当作完全未知量处理,无疑会使算法的性能无法达到最优,此时需要研究应用声速先验信息的新算法。针对这种情况,本文将以信号到达时间差为观测量,以多基地声纳为定位模型,提出一种简单的两步算法。算法的第一步与第二步分别从不同的处理角度出发应用了加权最小二乘原理。相比于现有的闭式解算法来说不但更加简单,并且定位性能也不会下降,同时从理论推导和实验仿真两个方面对性能进行了验证和比较。3.对于现有的闭式解算法来说,在进行求解过程中通常都会忽略运算过程中产生的二阶误差项,这些被忽略的误差项可能会增大定位算法的估计偏置,因此有必要对算法偏置进行削减。本文针对现有的多基地声纳多步加权算法,通过分析得出导致其偏置增大的因素,从削减现有算法第一步的偏置以及减少算法计算步数的角度出发,提出了对应的偏置削减算法,同时通过理论推导和实验仿真证明了提出的算法可以对现有加权算法的偏置有效进行削减,同时也不会影响现有算法的估计均方误差。