非合作目标水下物理场测量技术在军事领域有重要的研究价值，是获取外舰物理场特性的主要手段。一个精度高，稳定性好的定位方法可以使测量到的宝贵数据发挥最大的作用。现阶段，定位技术已成为非合作目标水下物理场测量技术中的瓶颈技术之一。本文主要针对非合作目标的定位技术进行研究，其中舰船水下电场定位和照相法定位是重点研究的两种方法。电场定位方面，从舰船水下电场的起因出发，对舰船的水下电场进行建模分析，用“空气——海水——海床”三层模型模拟浅海海洋环境，用若干个电偶极子的电场叠加模拟舰船水下电场，再类比被动磁定位，使用POWELL搜索法对模型进行反演，确定目标位置坐标、航速、航向等参数，并分析了传感器布放位置、布放间距、目标速度，信噪比等对定位精度的影响。最后在水槽中对实验进行了验证。照相法定位方面，采用了在机器视觉领域应用比较广泛的双目定位法，以Marr理论为基础，从针孔成像模型出发，采用线性标定法对相机进行标定，最后在计算目标的三维位置坐标时，采用了最小二乘法保证了解的稳定性。对整套理论做了实验验证及误差分析。最后针对海上非合作目标的特点，提出了一种适合海上非合作目标定位的双目定位法，其核心思想是将内外标定矩阵分离标定。