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卫星激光测距(SLR)技术是精度最高的现代空间大地测量技术之一，目前的测距精度达到亚厘米级别。利用SLR技术可以进行一系列的科学研究，如:精密测定卫星的轨道;获得高精度的测站地心坐标，以及由此建立精确的地球参考系;精确测定地球引力场模型及其时变性，研究地球质心的变化;精确测定地球自转参数;验证广义相对论等。另外，由SLR技术发展而来的月球激光测距技术以及漫反射激光测距技术都在科学研究上有重要意义。 本文首先介绍了激光测距技术的发展、基本理论系统结构等。在此基础上，结合光子探测规律服从Poisson分布，利用Poisson统计滤波方法对云南天文台空间碎片实测数据进行了滤波和信号识别处理，并计算出单次测距精度。针对Poisson统计滤波算法实施过程中出现的问题，对参数的设置进行了分析。该方法原理简单，效果显著，比较适合回波点数少的测距信号数据处理，但该方法实时性差。论文在高重频激光测距数据的信号检测处理过程中采用了Graz快速回波识别算法，论文中用该算法对卫星Ajisai实测数据进行了信号识别处理，验证了该方法的识别准确性和稳定性，并分析了参数对识别效果的影响。论文结合卫星Ajisai角反射器排列规律，认为随着卫星自转，卫星表面的角反射器会使激光回波数据中包含特定周期的信号，论文对识别出来的Ajisai信号数据进行了频谱分析，初步得到了卫星Ajisai的自转速率。使用的两种回波检测方法，分别考虑了云南天文台10Hz漫反射测距数据与kHz卫星激光测距数据的不同特点，充分利用了两种方法各自的优点，为云南天文台SLR测站的回波自动识别做了基础研究。而测算卫星Ajisai的自转速率,不仅提高了云南天文台卫星测距数据的利用率，而且对以后更深入的研究提供了参考。