声波是唯一能在海水中远距离传播的信息载体，因此水声定位技术在海洋测绘中起到了重要的作用。对水下目标进行测量，运用水声定位技术是一种比较理想的手段。水声定位系统主要原理是：利用多个阵元接收的信号，通过测量水下目标所辐射的声信号从发射到接收所经历的时延来确定声源到各接收点的距离，求解定位方程解得目标的位置信息，从而实现对目标的定位。长基线定位系统具有定位精度高，定位范围较大的特点，这使基于长基线水声定位系统成为海洋测绘中常用的一种定位方式。长基线定位系统通常采用球定位数学模型、双曲面定位数学模型等。这几种定位数学模型的定位原理都是通过计算声信号传播的时间与声速的乘积来获得定位目标同水听器之间的斜距，然后求解非线性方程组对目标进行定位。通常计算时所用到的声速是通过经验声速法来获取的。经验声速法适用于声速剖面变化不大、海底与海平面对声传播的作用可以忽略的深海海域或者短距离定位的情况。本文主要研究了水声定位模型的同步定位和非同步定位系统的定位问题，探讨了同步和非同步方式进行水声定位的解算方法，研究了定位系统在深度未知和已知情况下的定位算法，在定位解算时，尽量采用大于目标维数的阵元接收信号，产生的多余观测值将可以提高定位模型的精度，能够更准确的得到目标的三维坐标。用蒙特卡洛方法对同步和非同步定位的定位精度进行了统计分析，其中包括各误差源和目标位置对系统定位精度的影响，并对同步和非同步定位系统的可行性及适用性进行了分析和探讨。通过仿真与分析得出，定位目标在基阵阵内时，同步和非同步算法都可以得到较高的定位精度。非同步和同步式水声定位系统相比，非同步算法不要求发射声源与接收设备的精确对时，对不便于精确对时或不便于加装合作声信标的目标进行定位时，非同步系统就具有了先天的优越性。因此其应用的范围也比较广泛。