水下传感网通常由许多可以实现数据感知,提供信息传递并进行智能计算的独立自治节点构成,它可以用来采集海洋环境数据、检测海洋污染、进行海底资源勘探以及灾难预警等。而水下传感网定位技术是水下传感网应用中最为关键的一项技术,因为如果没有节点位置信息,很多实际的应用是无法实施的。目前水下传感网络主要利用声波进行通信,但是由于水下环境复杂以及节点生命周期,成本,内存,通信半径等的限制,水下传感网络中的定位仍然存在很大的挑战。特别是精确的时间同步对于水下环境来说,较难实现。因此,已有的基于传感器节点之间精确时间同步的一些定位算法直接应用于水下传感网是不可行的。本论文主要关注时间同步问题的解决方案,研究异步水下传感网定位算法,并提出了两阶段异步定位算法。本论文首先介绍了水下传感网声波交流以及网络架构,并根据网络的不同特性,对水下传感器网络中的定位技术进行分类介绍,同时详细介绍了水下传感网定位技术所面临的挑战。异步的定位算法被用来实现水下未知传感器节点与移动信标之间的距离测量,该算法不需要时间同步假设,从根本上解决时间同步假设带来的定位误差。根据距离测量和移动信标坐标将定位问题建模为多维全局优化问题。其次,使用粒子群算法求解多维全局优化问题,研究粒子群算法中参数设置对定位结果的影响,并研究粒子数目以及迭代次数与定位精度之间的关系。考虑在水下环境中,能量有限,本论文进一步改进了粒子群算法,使用模拟退火法来处理粒子群算法中早熟收敛的问题,提高寻找最优对象的速度,达到减少迭代次数,节省能量的目的,从而构建了模拟退火法改进的粒子群算法。最后,本论文考虑到使用模拟退火法改进的粒子群算法定位后没有获得位置信息的节点的位置估计问题,提出了使用基于圆的无需测距定位算法来重新获取未定位传感器节点的位置信息。使用基于圆的无需测距定位算法可以提高定位的覆盖率,同时能量消耗较低。本论文还引入了坐标调整机制,对基于圆的无需测距定位算法进行了扩展,进一步提高了定位精度。