● 摘要
近年来随着卫星应用需求的日益发展，编队飞行实现空间虚拟探测逐渐成为航天技术及应用中最活跃、最具潜力的前沿技术；星座自主导航，通过本身的测量获得信息，利用自主导航算法实现星座的自主运行也是航空航天领域的一个热点问题。其中，星间链路测量就是卫星编队与卫星星座系统研究中亟需解决的一项关键技术，研究可用于星间测距的UQPSK扩频测距系统具有重大意义。
本文首先介绍了星间单向伪码测距技术的原理与算法，进而阐述了星间双向异步传输帧非相干扩频测距和时间同步技术的基本原理，并在忽略卫星动态的条件下，给出了解算星间距离和钟差的基本公式。
然后介绍了UQPSK扩频测距系统的总体设计方案，列出了系统的关键技术指标，对系统的整体架构和各个模块的功能做了简单说明，重点介绍了FPGA和DSP的功能。
接下来研究了系统的主要功能的算法及实现，包括信号生成和动态模拟、信号捕获、信号跟踪，并分析了捕获灵敏度、捕获时间、伪距测量精度等性能指标，从理论上分析了中频载波频点对伪距测量精度的影响，得出了具有重要参考价值的结论。
最后，搭建了系统的测试环境，先系统自环测试，验证系统的基本功能，之后与收发信机对连，模拟星间链路功能，实现双向精密测距，并分析测试结果，各项性能均达到技术指标要求。