水下目标被动探测技术由于其隐蔽性强的特点应用十分广泛,而多目标纯方位跟踪技术与被动定位技术作为被动声呐探测技术基础发挥着至关重要的作用。本文首先对目标纯方位跟踪技术展开研究,包括修正极坐标系下扩展卡尔曼滤波器以及修正极坐标系下无迹卡尔曼滤波器。通过仿真实验对上述跟踪滤波器的滤波精度、收敛速度以及稳定性进行验证,并研究了方位量测噪声对滤波精度、收敛速度以及稳定性的影响。然后对多目标跟踪技术展开研究,采用基于概率数据互联与多假设跟踪的多目标纯方位跟踪方法对目标进行跟踪,当目标航迹发生交叉时,利用多假设跟踪算法对多目标进行跟踪,而当目标航迹未交叉时,利用概率数据互联算法对杂波环境下的目标进行跟踪。设计一种多目标跟踪方法,采用了一种航迹终结判决流程,将由于环境噪声与杂波、波束旁瓣以及水声信道等因素综合影响导致的检测虚警视作杂波,进行仿真对比分析,并通过海试数据对目标航迹交叉与未交叉情况、目标航迹间断情况以及目标航迹终结情况进行验证。最后对多站目标关联与被动定位技术展开研究,通过目标关联算法对多个观测站观测到的目标进行关联,然后通过多站方位交汇定位算法对目标进行定位。本文采用了两种关联算法对多站目标进行关联,分别是基于功率谱相似度匹配的目标关联算法以及基于时频图相似度匹配的目标关联算法。最终通过海试数据对多站目标关联的准确度进行验证,并通过仿真实验以及海试数据对多站方位交汇定位算法性能进行验证。