党的十八大和十九大都明确指出了要加快建设海洋强国,全面的认识和了解海洋是建设海洋强国的首要任务。深海领域的探测与研究是一个国家科技水平和综合国力的体现。随着深海海洋科学研究的需要,深海调查平台如深海拖曳系统(Deep tow)、水下机器人(Remote Operated Vehicle,ROV)、自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)等,已经成为深海科学考察的常规设备。深海拖曳系统因其搭载设备丰富,性价比高等原因,成为深海探测和研究的重要平台之一。深海拖曳系统通过搭载声学、光学仪器进行近海底探测,获得各种深海海底环境资料。拖体是诸要素的位置基准,如何确定水下拖体的位置信息是目前的关键问题。传统的定位方法在水中难以实现,多普勒导航和惯性导航系统定位误差积累,声学定位系统在深海中定位的精度不高。组合定位技术是将两个以上的定位系统组合在一起发挥各自的优点,提高了水下定位的精度和可靠性,是目前水下定位技术的发展趋势。论文首先研究了深拖系统的定位技术,介绍了每种定位技术的原理,并进行了误差特性分析,建立误差方程;总结了单一定位系统难以满足深海拖体定位的问题,将两个以上的系统进行组合取长补短可以提高拖体定位的精度。其次,提出了严密的USBL定位模型,通过计算目标的精确坐标、利用迭代法进行声线跟踪和进行坐标改正优化了 USBL的模型提高了 USBL的定位精度。惯性导航系统可以输出姿态、速度和位置信息,DVL可以提供更加准确的速度信息。基于以上三个定位系统,利用卡尔曼滤波设计了 SINS+USBL和SINS+DVL两个子系统,并采用联邦卡尔曼滤波技术建立组合定位数据模型。最后,为了验证组合定位方法的有效性进行了海上定位实验,通过USBL定位结果与组合定位结果比对分析得出,USBL+DVL声学惯性组合定位系统有效的提高了水下拖体的定位精度;在进行多波束数据处理中使用组合定位的数据取得了较好的结果,表明USBL+DVL声学惯性组合定位系统可以为深拖系统提供稳健可靠定位。