无源定位问题是许多领域都涉及到的一个基本问题,例如通信、雷达、声纳、地震学和射电天文学领域等等。单站测向无源定位技术是指单个装载阵列天线的观测平台,在不同位置观测点获取目标辐射源的来波方向信息,经过一系列处理确定目标的位置。因其具有设备简单、探测距离远、安全性强等优点,所以受到越来越多学者的关注和研究。本文针对单站测向定位系统中的数据关联部分、定位部分、最优机动路径规划部分三方面继续进行深入研究。主要完成以下几方面的工作:1.建立三维单站测向无源定位系统的数学模型,推导得到该模型下辐射源目标位置估计误差的克拉美罗下界,并利用一种简单的几何分析法来对单站测向无源定位系统的可观测性进行分析;2.针对单站多目标定位中存在的不同位置上多个量测角度信息的数据关联问题,本文介绍了最近邻、基于残差累积和最近邻概率密度数据关联三种算法。利用三种算法对多目标的角度量测信息进行关联,得到每个目标对应的角度量测集,这样多个目标的定位问题就变为多个单目标定位的并联问题。仿真结果验证了三种算法的关联性能。3.对单目标定位中的定位算法进行了研究分析。介绍了最大似然、最小二乘、加权最小二乘、约束最小二乘四种批处理算法。仿真对比在不同观测位置个数、噪声方差和飞行速度条件下各定位算法的定位性能。推导给出最小二乘、加权最小二乘、约束最小二乘算法的迭代形式来减少计算量和提高实用性;最后介绍一种基于网格搜索的最小二乘法,仿真结果表明该算法的定位性能比较好。4.针对单站无源定位任务下观测平台最优机动路径规划问题,根据单站无源定位特点,选择GDOP作为机动路径规划的最优判别指标,推导给出最小二乘定位的单步实时最优路径规划算法并进行了仿真验证。仿真结果表明该算法是行之有效的。