La información de posición es esencial para un vehículo submarino que puede afectar el rendimiento de muchas otras aplicaciones. El movimiento del vehículo durante el tiempo de ida y vuelta (TWTT) utilizando un sistema de posicionamiento acústico puede afectar la precisión de localización de los estimadores basados en el modelo estático tradicional. Se presenta un nuevo modelo de medición de tiempo para la localización de vehículos en movimiento, que compensa el movimiento del vehículo. Se derivan los límites inferiores de Cramér-Rao (CRLBs) del modelo propuesto para dos casos diferentes, donde la profundidad del vehículo submarino es desconocida o conocida. Luego, se derivan soluciones en forma cerrada para los dos casos utilizando el modelo propuesto y se muestra analíticamente que las soluciones alcanzan los CRLBs. Las simulaciones colaboran con el rendimiento teórico de los estimadores propuestos y el modelo en movimiento mejora significativamente la precisión de localización en comparación con el modelo estático.