目前,世界各国对钻地弹的研究主要集中在弹体的侵彻机理和深度上,对它的定位和运动轨迹的研究较少。钻地弹侵彻到地下的位置和轨迹信息对考评钻地弹性能、设计钻地弹外形和弹体钻地探测定位等方面都非常关键。而靶场测试是确定钻地弹轨迹的有效手段。与地表测试或空中目标测试不同,钻地弹没入地表以下之后无法借助视觉观测到,因此恰当的被动观测器阵列的布设,对钻地弹的轨迹测试至关重要。本文在充分了解钻地弹探测的研究意义与研究现状、发展趋势与应用价值的基础之上,详细介绍了目标静止和运动状态时探测系统的结构框架和工作原理。讨论了在模拟靶场试验中探测系统的关键算法与核心技术,深入分析了多传感器网络的模型和网络优化中使用的方法。对钻地弹的地下运动和静止两种模型的探测定位进行了深入的研究：在运动模型中重点讨论了地震检波器阵列不同位置和不同模型,并通过网络优化改善系统定位的精准度；在静止模型中利用伽马射线的组网探测的方法,进行仿真实验,并且验证了该方法在理论上的可行性。所取得的主要研究成果为：首先,运用正交试验对网络优化方案的确定进行了详细的论证,在确定的方案中对时差法优化的原理,以及在二维坐标系中的探测定位进行仿真实验,确定时间分辨率最大的准则下,最佳的布阵模型是素数列模型；通过蒙特卡洛在三维坐标系中的仿真,确定了时差法定位探测时,传感器网络在时差可分辨度最大准则下应具有的最佳阵型。分别采用对数螺线、阿基米德螺线和哈达玛矩阵三种探测模型,结合工程应用的特点,将最佳阵型确定为哈达玛矩阵模型。其次,对伽马射线组网探测系统的方程无解的特殊情况(即矛盾方程)进行了讨论,并提出使用最小二乘法求解方程的无解情况。在前面的基础之上对钻地弹进行探测定位,在二维坐标系中讨论水平夹角和探测定位点的位置对系统精度的影响,在三维坐标系讨论探测器阵列的最佳模型和水平夹角以及探测定位点的位置对系统精度的影响,并证实这种方法在理论上可以达到工程上的精度要求。最后,通过伽马射线组网探测系统的方程,推导求解克拉美-罗下限的公式,然后分析讨论该探测技术的克拉美-罗下限,并与数值仿真结论相佐证,来弥补纯理论仿真的缺陷。