激光通信/测距一体化技术是在激光通信技术和激光测量技术的基础上提出的一种全新的测控体制,是一种利用激光作为信息载体,实现对空间飞行器轨迹测量与数据传输、中继,地面站与飞行器之间上行控制信息、下行遥测信息与有效载荷测量信息传输、星间距离测量以及时钟频率传递等的一体化系统,适应了未来测控和通信技术发展的方向。通过调研及借鉴国内外星载激光通信技术与测距技术,基于星间激光通信/测距一体化技术原理,开展星间捕获、星间随动、星上扰动及星间时间等信息传递等技术研究及地面验证实验系统设计。研究星间单场摆扫捕获及多场摆扫捕获关键技术,重点通过仿真建模,研究影响捕获时间的关键因素,梳理关键影响环节;研究星间单向随动及双向闭环随动误差对系统随动性能的影响,并重点针对星间激光通信技术对链路双向闭环随动稳定性进行研究,通过仿真验证随动角方差收敛特性理论分析的正确性;对星上扰振源进行特性研究,分别对平衡反作用轮、静不平衡反作用轮、动不平衡反作用轮及谐波扰动反作用轮进行解析建模,为星上扰振影响提供分析模型;针对星间激光测距链路实现原理,进行时钟频率误差源分析,根据时间误差源研究提高测距精度的方法,并给出高精度测距方案。通过对影响星间激光通信/测距一体化各项关键技术的理论研究,结合工程实现,开展地面模拟验证实验系统关键技术分析,结合目前卫星通信及测距技术水平,重点对卫星扰动模拟技术、卫星随动仿真模拟技术、星间光信号收/发模拟技术及星间高精度测距技术进行仿真分析,并针对各项技术给出提高星间激光通信性能与测距精度的关键解决措施。完成星间激光通信/测距一体化关键技术的地面验证系统的设计及样机研制,针对现有卫星激光通信及测距指标要求,给出卫星扰动模拟器、卫星随动仿真模拟器、卫星光信号收/发模拟器及时间测量模拟器的设计方案,进行系统性能测试,通过实验验证高精度星间激光通信/测距一体化技术的可行性。