针对传统炮弹定位算法精度不高，实时性较差的缺点，提出一种基于TDOA的改进定位算法，并通过靶场实地数据对算法加以检验。该算法适用于传感器间连线成任意角度的阵列，并结合K-Means算法剔除离群点保证数据质量。实地数据检验表明，该算法明显提高了定位精度，并且规避了解高阶方程组带来的繁冗计算，达到了预期目标。