La medición del tiempo de llegada (TOA) es un método prometedor para la localización de objetivos basado en un conjunto de nodos con posiciones conocidas, con alta precisión y baja complejidad computacional. Sin embargo, la mayoría de los métodos de posicionamiento basados en TOA (como la estimación de mínimos cuadrados, máxima verosimilitud, y Chan, etc.) no pueden proporcionar la precisión deseada mientras mantienen una alta eficiencia computacional en el caso de un camino no lineal (NLOS) entre las estaciones base y los terminales de usuario. Por lo tanto, en este artículo, proponemos un sistema de posicionamiento 3-D creativo basado en optimización por enjambre de partículas (PSO) y un algoritmo de Chan mejorado para mejorar significativamente la precisión de posicionamiento mientras se reduce el tiempo de computación. En el sistema, PSO se utiliza para estimar la ubicación inicial del objetivo, lo que puede eliminar eficazmente el error NLOS. Basado en la ubicación inicial, el algoritmo de Chan mejorado realiza cálculos iterativos rápidamente para obtener la ubicación final exacta del objetivo. Además, los métodos propuestos tendrán beneficios computacionales al abordar los problemas de posicionamiento de estaciones base a gran escala, mientras tienen una alta precisión de posicionamiento y una menor complejidad computacional. Los resultados experimentales demostraron que nuestro algoritmo tiene la mejor eficiencia temporal y buena practicidad entre los algoritmos más avanzados.