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由于纯距离目标运动分析的理论研究尚处于起步阶段，因此本书主要针对该理论问题开展基础性的研究工作。由于在水下定位跟踪问题中，水面目标的运动通常可视为二维平面运动；而当水下目标处于平稳状态时，其航行深度一般在200m以内，与应用中的跟踪距离（通常在万米以上）相比，可以忽略深度的影响，因此本书主要在二维平面内研究水下目标的定位与跟踪问题。
主要研究内容可以归结为三部分：
（1）单站纯距离系统目标运动分析。具体内容参见第 2～4 章。其中，第 2章主要从理论分析的角度，研究单站纯距离系统的可观测性条件，只有在满足系统可观测的前提下，进一步研究目标定位与跟踪算法、单观测站的机动航路优化才有意义，因此，这一章的研究内容是开展第3章和第4章研究的理论基础。第3章基于实际定位应用时测量误差的干扰，研究从随时间变化的多次观测数据中求解目标运动参数的目标定位与跟踪滤波算法。第4章主要解决单站机动航路优化问题，重点研究单观测站机动航路对目标定位与跟踪精度的影响，对机动航路进行优化分析。
（2）多站纯距离系统目标运动分析。具体内容参见第 5～7 章。其中，第 5章主要从理论分析的角度，研究多站纯距离系统的可观测性条件。第6章则在观测站自身机动能力受限或隐蔽条件约束的情况下，研究采用多站协同定位方式的目标定位跟踪算法。第7章主要研究静止多站站址布局对目标定位精度的影响，在观测站数量受限的情况下，通过合理布局各观测站之间的几何位置关系提高对目标的定位性能，对多站站址布局进行优化研究。
（3）纯距离目标运动分析的应用。具体内容参见第8～10章，主要研究纯距离系统在水下声学传感器网络节点定位、目标定位跟踪中的应用问题，并设计了目标跟踪原型系统。