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加权线性最小二乘定位算法在直达波传播条件下具有良好的定位性能，但是在非直达波传播导致的大误差环境下，基于均方代价函数最小化的常规方法未能有效抑制大误差对算法的影响，仍存在进一步改进的余地。文章提出一种基于非线性稳健代价函数的TDOA定位方法，目前常用的时差定位算法仅是该算法在直达波传播环境中的特例。仿真结果表明，该方法能较好地抑制非直达波误差对时差定位性能的不良影响。