多个观测站被动截获接收雷达、通信等辐射源的信号并测量其到达时间差（TDOA）和到达频率差（FDOA）可以实现对辐射源的无源定位和测速,在电子侦察、电磁态势感知、救援搜索等领域中具有广泛应用价值。由于大气的不均匀性,特别是在低仰角、远距离情况下,使得电波在传播过程中发生折射效应,传播路径发生弯曲,传播速度小于光速,进而使测量得到的时差和频差与直线条件下的时差和频差值存在偏差,造成利用直线传播模型条件下的时差和频差定位算法得到的定位和测速结果也会带来较大偏差。针对此问题,本文着重研究了大气折射条件下时差频差无源定位及测速修正算法。论文主要研究内容如下:（1）研究了大气折射条件下三维时差定位误差修正算法。建立了大气折射时差定位误差修正模型,针对初始定位点无法进行迭代的现象,提出了一种网格搜索与迭代两步修正算法,并推导出了大气折射条件下三维时差定位的克拉美罗界（CRLB）。仿真结果表明,在小随机噪声情况下,修正效果非常明显,能够达到CRLB;随着随机噪声变大,定位效果越来越不明显,大气折射误差会被淹没在随机噪声中,并出现小偏差。（2）研究了大气折射条件下高程约束时差定位误差修正算法。论证了在高程约束条件下且高程约束为冗余条件时,迭代修正算法无法达到最优,通过仿真分析验证了该论证的正确性。进而提出了一种迭代和改进粒子群优化两步修正算法,并推导出了大气折射条件下高程约束时差定位的CRLB。仿真结果表明,该修正算法与迭代法相比能够达到CRLB,与改进粒子群优化算法相比大大提高了运算速度。（3）研究了大气折射条件下空对地双站时差频差定位误差修正算法。建立了空对地大气折射误差修正模型,提出了一种基于迭代的误差修正算法,并推导出了大气折射条件下双站时差频差定位的CRLB。运用控制变量法,分析了不同时差和频差随机噪声情况下该修正算法的定位精度。仿真结果表明,该修正算法能够达CRLB,说明了该修正算法的有效性。（4）研究了大气折射条件下三站时差频差定位及测速误差修正算法。建立了大气折射时差频差定位及测速误差修正模型,提出了一种“两步”法分别对定位和测速误差进行修正,第一步由两个时差方程和一个高程约束方程运用迭代法对定位误差进行迭代修正,第二步是在第一步求解的基础上,建立大气折射条件下的测速方程组,直接进行求解,并分别推导出了大气折射条件下三站时差频差定位及测速的克拉美罗界CRLB。仿真结果表明,该修正算法能够达到克拉美罗界CRLB,说明了该修正算法的有效性。