随着我国自主式水下潜器的研发,对于潜器定位跟踪方法的需求也日益增强。目前潜器正向小型化便捷化发展,跟踪方法的研究重心也将向低成本简单化偏移。如AUV等潜器在驶向工作区域时,通常进行远距离匀速运动,无需高精度跟踪,而当进入工作状态后,往往需进行机动运动,且此时所需跟踪精度较高。因此,本文从低成本角度出发,仅依靠单水听器对不同精度需求下的目标跟踪技术进行研究。设计了两种跟踪模式,基于扩展卡尔曼滤波方法建立不同观测条件下的跟踪模型,并通过分析可观测条件,确定“s’’形观测航迹能够实现目标跟踪。当目标不处于工作状态,而是慢变速向工作区域驶进时,为减小通信开销采用无测速模式,实现仅依靠测距对慢变速运动目标的跟踪。首先针对初始点选取对跟踪的影响,应用一种二维搜索的虚拟长基线方法确定初始位置以确保跟踪收敛。然后通过仿真分析跟踪精度与航迹及量测误差的关系。最后对海试数据处理,说明算法能够实现目标低精度跟踪。当目标进入机动工作状态,通过增加观测目标速度,采用测速模式。首先从算法优化角度入手,设计可以同时在线估计状态及量测噪声的自适应算法。并通过仿真与其他几种kalman滤波算法进行对比,说明自适应算法在精度以及稳定性方面的优势。最后,对湖试数据进行处理。结果表明随着自适应算法对噪声的估计逐渐精确,稳定后误差不超过0.9m,说明自适应算法能够实现机动目标的跟踪。