星间链路(ISL)是现代化全球导航卫星系统(GNSS)不可或缺的一环,星间链路技术的测量和通信功能,能够增强导航卫星系统的地面测控管理能力和系统自主运行能力。在我国积极而系统地搭建的北斗二代导航系统中,星间链路的重要性已经得到了广泛的认可。与传统射频链路相比,星间激光链路具备一些得天独厚的优势,将激光调制技术应用于导航卫星星间链路能够实现卫星间数据高速传输和精密测距的功能。本文首先分别介绍了星间链路非相干和相干光通信系统的组成,并分析了几种典型星间链路非相干IM/DD和相干光通信调制原理及其实现方式。然后以下一代北斗导航系统完整空间星座为背景,使用STK软件仿真分析了其在一个完整运行周期内链路可通性、传播距离变化规律以及多普勒频移的动态范围,并结合实际星间链路传播环境和满足星载条件下的光学系统指标进行链路功率预算。最后通过对比星间链路IM/DD和相干光调制的通信性能,然后提出一种适用于导航卫星星间链路的相干光测距通信一体化信号方案。该方案采用QPSK调制方式,划分数据通道和导频通道,其中导频信道无数据调制专用于高精度测距,基于激光相位测量能够获得纳米级的测距精度,数据信道可以提供通信和初始精度的测距能力。进一步通过MATLAB仿真验证,接收端采用零差相干检测方案。在载噪比为92.3dB-Hz,通信支路信息速率为100Mbps的情况下,误码率性能和测距精度都远优于现有用于星间测距的射频或者非相干光通信系统,尤其测距精度极佳,效果理想。