星载平台电子侦察技术因侦察范围广、不受国界限制等受到各航天大国的大力发展。目前,各类长航时无人机、战斗机、预警机等在运动过程中,其机载雷达和卫星通信设备发出的信号也可能被卫星截获而被定位。由于其运动速度快且在三维空间中运动,单个卫星如何实现对空中动目标辐射源的定位与跟踪,是航天电子侦察领域的热点问题。为了提高侦察灵敏度的同时降低卫星载荷的体积和重量,本文提出利用一个大口径天线联合多个小口径天线构成非对称干涉仪对空中运动辐射源进行侦测和跟踪的单星无源定位体制。论文的主要工作为:（1）针对小口径天线接收信号信噪比极低的特点,研究了利用大口径天线接收信号进行信号时频域检测,引导对小口径天线接收信号的截获和采集,联合测量相位差及相位差变化率的方法。在相位差测量方法上,提出了基于多谱线的非对称干涉仪相位差测量方法,经仿真分析证明这种方法可有效测量相位差。在相位差变化率测量方法上,提出了基于最小二乘的非对称干涉仪相位差变化率测量方法,此方法利用多个相位差数据提取相位差变化率,经仿真分析证明这种方法可有效测量相位差变化率。（2）研究了利用大口径天线接收信号测量多普勒变化率的方法。针对相位编码信号因相位跳变难以直接测量多普勒变化率的问题,研究利用信号求幂处理后的谱相位测量多普勒变化率的方法。通过求幂处理消除相位跳变,将相位编码信号转化为单频信号后再测量多普勒变化率。针对频率分量在谱相位测量中的相位模糊干扰,对信号进行均匀分片积累,获取多个谱相位再对其进行差分处理,消除频率带来的相位模糊的影响,然后提取多普勒变化率。经仿真分析证明这种方法可有效测量多普勒变化率。（3）为得到空中动目标位置、速度以及航向的高精度估计值,提出了一种基于容积信息滤波的多参数融合的单星无源定位跟踪方法。此方法结合角度包含的目标位置信息以及多普勒变化率和相位差变化率所包含的目标运动信息,利用瞬时测向定位技术对算法作初始化。经仿真分析发现此方法可实现对空中动目标的快速高精度定位跟踪。本文研究的内容对未来的航天电子侦察具有一定的理论和工程方面的应用参考价值。