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随着航天技术的发展和应用需求的提高，对卫星定轨精度以及时间同步精度提出了越来越高的要求。
本文针对这种要求，首先对USB微波统一测控系统、国内UCB微波统一测控系统、国际UCB微波统一测控系统、GPS测距原理进行了论述和分析，理论上分析比较了扩频相干和非相干两种测控体制的精度，进行了实际的测试，并列出了测试结果，提出对于中低轨卫星的测控，采用载波相干、测距伪码相干的测量方法，能够获得相对较高的测量精度。
其次，进行了精度高达纳秒级的星地时间同步方案的设计，包括具体工作原理、工作过程以及详细的信号设计。
接下来，描述了测控系统的空间部分—扩频应答机的组成、工作原理，并对扩频应答机主要的三个模块：接收模块、发射模块、数字基带进行了设计。最后，逐项分析了卫星扩频测控系统中的各种误差源，提供了一组实测误差数据，并给出了扩频伪码测控系统的测距误差、时差测量误差估计值。