当今世界军事技术日新月异,随着电子侦察、干扰和反辐射武器技术的发展,雷达、声纳等有源探测系统受到越来越多的威胁。无源探测系统由于本身不辐射电磁波因而具有隐蔽性高、抗干扰能力强、作用距离远等优点,这对于提高现代电子战环境下的军事电子系统的生存能力具有重要的意义。无源定位跟踪系统要解决的基本问题是从含有噪声的观测数据中拟合出目标的运动轨迹。本文的主要工作就是围绕多传感器辐射源无源定位与跟踪来展开讨论的,主要工作如下:1、研究了空间定位的几何模型。由于坐标系的建立是任何定位跟踪算法的前提,所以介绍了多种常见坐标系以及坐标变换,并结合WGS-84世界大地坐标系地球模型,提出了一种新的地球坐标系到地理坐标系的坐标转换方法。2、研究了无源定位基本原理,提出了一种基于最小均方误差准则的测向定位新算法,该算法无需迭代,计算量小,可以快速、准确的对目标实现瞬时定位。给出了克莱美—罗下界(CRLB)的一般性推导,并且以三维多传感器无源测向定位系统为例,推导了定位误差的几何稀释(GDOP)表达式,对影响GDOP的因素做了相应的仿真分析。3、研究了多传感器目标跟踪问题的理论与实现。简要介绍了目标跟踪系统的基本要素,对于用于目标跟踪问题中最常用的三种估计算法(EKF、MGEKF、PF),给出了算法介绍和仿真分析。详细阐述了分布式辐射源跟踪软件两大功能模块之一的航迹管理模块以及其所包含的各子模块的流程、意义、功能和输入输出。对于采用集中式和分布式处理的目标跟踪系统的定位跟踪性能进行了仿真分析。4、研究了一种新的多传感器多目标跟踪的处理机制——概率假设密度滤波(PHD)算法在多目标跟踪中的应用。PHD算法利用随机有限集的概念,把多目标跟踪问题放在贝叶斯滤波框架下加以解决,其思路新颖,不同于以往的传统方法需要数据关联与滤波算法相结合使用。所以这是本文的探索研究,也是难点之一。仿真分析了PHD算法在多目标跟踪中的应用,由于其仅利用了目标的状态空间而避开了传统方法中的数据互联,因而具有良好的前景。