现代战争中,无源定位技术是获取电子情报、掌握战场电磁态势的重要手段之一。传统两步定位法先估计定位参数,例如到达角、到达时差和到达频差等,再利用这些定位参数估计辐射源位置。相对于两步定位法,直接定位法（Direct Position Determination,DPD）不估计定位参数,实现了从原始采样信号到辐射源位置的一步估计,具有可对同时同频信号进行定位、无需参数关联、低信噪比下定位精度高等优势。该方法通过建立观测信号与辐射源位置之间关系的模型,构建仅与辐射源位置有关的代价函数以及求解代价函数实现定位。由于多站直接定位存在站间数据传输压力大和时频同步困难等问题,本文研究单个运动接收站对辐射源信号的直接定位方法。该方法仅需单个观测站,利用运动积累截获的原始信号直接估计辐射源位置,即继承了直接定位的优势,又避免了多站站间的时频同步和数据传输问题。本文主要内容安排如下:第二章研究了单个运动接收站直接定位（DPD with Single Moving Observer,SMO-DPD）的基本方法。首先建立了窄带信号模型和相参信号模型,然后基于不同的信息类型对观测信号进行了建模。在此基础上基于不同类型的优化方法,构建了SMO-DPD的代价函数。然后,推导了SMO-DPD的克拉美罗下限（Cram（?）rRao lower bound,CRLB）。最后计算机仿真验证了以上理论推导和分析的正确性。第三章研究了高分辨率高定位精度的单个运动接收站直接定位方法。首先提出了一种基于特征空间的SMO-DPD方法,计算机仿真验证了它比已有方法具备更好的分辨率。然后提出了一种基于旋转阵列的SMO-DPD方法,并推导了其定位CRLB,计算机仿真验证了阵列的旋转显著提升了定位精度和分辨率。最后,针对同步相参信号提出了一种相参的SMO-DPD方法,虽然该方法并没有提高定位精度,但却可以显著提高分辨率并增加可定位辐射源的数目。第四章研究了传感器幅/相误差干扰下的SMO-DPD方法。首先建立了传感器幅/相误差干扰下观测信号模型和代价函数。然后推导了确定性传感器幅/相误差引起的理论定位偏差值。随后,提出了一种基于自校正的SMO-DPD方法,并推导了其CRLB,计算机仿真验证了该方法可以校正传感器幅/相误差,同时也暴露了其低信噪比下性能差的不足。为了解决这一问题,又提出了一种基于已知位置标校源的SMO-DPD方法,最后计算机仿真验证了该方法的有效性。第五章研究了单个运动接收站直接定位的快速算法。首先对前序章节中提出的SMO-DPD方法的计算复杂度进行了分析。然后,针对使用正交投影（Alternating Projection,AP）技术的SMO-DPD和基于谱方法的SMO-DPD计算复杂度依然较高的问题,依次提出了基于多级网格和AP技术的快速算法、基于小生境粒子群优化（Particle Swarm Optimization,PSO）的快速算法、基于小生境PSO及梯度类法的快速算法。计算机仿真分别验证了这些算法对SMO-DPD计算复杂度的改进效果。