短基线定位系统由基线尺度较小的三个以上基元构成（形成三角形或四边形规则阵），通常装配于船底或安装在船舷上，基元之间的相互位置精确确定，形成基线坐标系。短基线定位系统通过测量声波在基线基元与应答器或声信标间的传播时延计算斜距（基线几何中心与应答器或声信标间的距离），通过测向技术确定目标方位，进而推算得到应答器或声信标在基线坐标系下的坐标。短基线定位系统测得目标坐标为相对坐标，要得到绝对坐标通常需配备全球卫星导航系、姿态传感器、罗经等辅助设备获取测量船的位置、姿态和艏向等信息，最终计算出被测目标的大地坐标。其定位精度除与水声系统探测精度有关外，还依赖于位置、姿态、艏向等测量设备的精度。

短基线定位系统主要由船载信息处理单元、系统基元以及应答器或声信标组成，船载信息处理单元主要负责系统控制、数据信息处理及定位解算、定位结果显示；系统基元实现问询信号的发射与接收，或者声信标信号的接收；应答器或声信标安装于被定位目标上。可分为同步式定位系统和非同步式定位系统。与长基线定位系统相比，具有系统简单、便于操作、测距精度高等优点。适用于母船附近水下机器人的导航定位、靶场目标定位等。