传统的利用角反射器的激光测距方式目前最远可实现对月测距,对于月球以外的深空飞行器就无能为力了。而采用激光应答测距方式可实现对深空飞行器的距离测量。这主要是因为传统反射激光测距方式和激光应答测距方式接收到的信号衰减程度不同,前者激光信号随星地之间的距离有四次方衰减,而后者只有二次方衰减,所以激光应答测距体制可极大提高测距距离。本文就是对激光应答测距系统关键技术进行设计和相关仿真验证。本文根据再生复合伪码测距原理,分析了激光应答测距系统的工作原理并提出了系统的工作过程,即在地面测距站产生测距伪码序列,通过上行信号编码器、调制器和激光发射部分,在测距伪码序列发出的同时,伪码序列做自相关运算输出其自相关波形,在波形最高点时,开启测距时间计时器,星载终端对接收的上行测距伪码信号与本地伪码序列做自相关运算并输出其自相关波形,在波形最高点时,发送下行测距伪码信号,地面测距站接收到测距伪码序列再与本地伪码序列做自相关运算并输出其自相关波形,波形的最高点作为测距时间计时器的停止信号；地面测距站通过精确测量测时间开启信号和时间停止信号之间的时间再扣除系统的固定延时,进而得到激光测距信号往返的时间,通过计算给出卫星与地面测距站的距离。本文提出了以JPL伪码序列为测距码元分析其本身自相关波形,设计了伪码发生、码跟踪环路、下行再生转发等功能模块。根据激光应答测距系统对时间测量的要求,设计了以FPGA和TDC-GPX联合测量高精度时间的工作方案。通过对JPL伪码序列相关仿真和10ps的时间测量精度,证明激光应答测距系统方案的可行性,为以后的进一步工作提供了依据。