现代高技术战场中,隐蔽性侦察与攻击将有效提高电子战武器装备的战场生存能力。在不发射电磁信号的前提下实施对雷达方的定位这在多项军事应用中至关重要,在诸如战机、直升机等空中运动平台进入未知、特别是敌方地域的情况下更是如此。因此,一直以来采用被动方式工作的无源定位都是电子侦察领域中一项重要议题,得到各国普遍重视。其中,机载单站无源定位,由于其灵活性、隐蔽性和对定位场景的广泛适用性,成为无源定位中的重要研究方向。为此,本文着重研究机载平台下空对地固定或缓变目标的单站无源定位问题,主要研究内容为:1.阐述了单站无源定位的国内外研究现状,介绍了目前国内外几类典型的单站无源定位系统,并对几种典型的单站无源定位方法给出了对比分析。2.介绍了单站无源定位技术的相关原理。以几种典型的定位法对单站无源定位的技术原理给出分析,总结了观测站飞行姿态及运动轨迹对单站无源定位的影响。3.研究了窄带场景下的基于相位差变化率的机载单站无源定位法。分析了定位原理和影响定位误差的主要因素,给出了关键参数的提取方法。此外,结合宽带线性调频信号在维格纳-威利分布中的聚焦特性,将该定位法推广以适应宽带场景,给出了在时频脊线上提取相位信息的实现原理,研究了基于时频干涉仪的相位差变化率机载单站无源定位法。4.传统单站无源定位法不可避免地涉及多项定位参数的估计问题,不同信号类型和平台姿态变动下要进行多模式的定位参数提取,而参数提取精度直接决定着最终定位方法的性能。克服以上不足,研究了基于子空间数据融合的机载单站直接无源定位法,跨过传统定位法中多时/频域参数估计这一步骤,直接构建距离维的目标函数,无需参数测量的条件下,从观测数据中直接解析出目标位置,实现了对多远场窄带辐射源目标的直接定位。5.为解决多远场宽带辐射源目标的直接无源定位问题,对基于子空间数据融合的机载单站直接无源定位法予以改进,研究了基于分数阶傅里叶变换和数据融合的机载单站直接无源定位法。应用分数阶傅里叶变换将宽带LFM辐射源信号在分数阶域能量聚焦,无交叉项影响下将宽带信号窄带化,完成多目标分辨与参数检测;进而在分数阶域构建距离维的目标函数,通过极值搜索实现了对多远场宽带辐射源目标的直接定位。