Los problemas de seguridad marítima han despertado gran atención, y se ha convertido en un problema difícil utilizar el sistema de radar de onda sky-wave sobre el horizonte para localizar objetivos extranjeros o realizar rescates de emergencia de manera rápida y oportuna. En este documento, se utiliza un sistema de radar de onda sky-wave distribuido de múltiples puntos para localizar objetivos marinos. Se propone un algoritmo de posicionamiento basado en la frecuencia Doppler, a saber, el método de mínimos cuadrados ponderados de dos pasos (2WLS). Este algoritmo convierte primero las coordenadas geodésicas WGS-48 de la estación transmisora a coordenadas rectangulares espaciales; luego, introduce variables intermedias para convertir el problema de optimización no lineal en un problema lineal. En el método 2WLS, se establecen cuatro transmisores móviles y cuatro receptores móviles, y la frecuencia Doppler se calcula transmitiendo y recibiendo señales a intervalos regulares; se demuestra que el algoritmo 2WLS siempre ha mantenido una mejor precisión de posicionamiento que el algoritmo WLS a medida que el error continúa aumentando con un cierto error de medición de altura ionosférica y el error de medición de frecuencia Doppler. Este documento proporciona un método efectivo para que el radar de onda sky-wave sobre el horizonte pueda localizar objetivos marítimos.