本发明公开了一种基于Stockwell变换时频图的多振动源水下有效定位方法。该方法包括数据采集、数据预处理和模型训练三步。在数据采集的过程中，使用侧线阵列采集设定频率的振动压力信号，通过电脑的控制软件将数据实时保存；在数据预处理阶段，将传感器的信号去除噪声，将信号经过Stockwell变换时频图；在使用模型训练的过程中，将归一化后的组合时频图输入，得到有效的振动源位置预测值。该方法充分利用了时序数据的频谱特性，针对原始时序数据特征不明显、难以提取等问题进行了解决，流程简单，易于操作，所使用的预测算法可用于水下潜航器的集群、探测、潜伏等任务，避免使用声波定位暴露自身位置的危险，提高水下潜航器任务执行的成功率。