无线电高度计能给飞行平台提供精确的高度信息,不仅能保证平台平稳、安全飞行,还能便于定位处理。一般来说,测高都采用主动雷达的方式,按系统主要分为三种类型:调频连续波（FMCW）型、准调频连续波（FMICW）型和脉冲雷达高度计。常见的测高方法采用提取回波前沿的方法来测高,不仅精确度不高,回波信号也利用不全。由于主被动测高情景的变化,现需要从时、频、空三个维度来考虑测高模型及算法。本文根据当前国内外测高的研究现状,从提高信号利用率的角度出发,分别从时、频、空三个维度来优化测高算法。分别考虑主动和被动两种测高模型下的高精度测高算法,旨在一定程度上提高测高精度,主要工作包括以下几个方面:首先,在主动测高的模型下,采用宽波束照射到地面,信号经地面反射后到达接收机。由于地面照射圆具有一定的面积,因此,回波信号中既存在反射分量,又存在散射分量。本文对地面回波信号进行分析,分别对反射分量和散射分量进行建模,得到回波信号模型。其次,在波束指向存在偏角时,讨论偏角对测高结果的影响。在时域方面,将地面划分成多个等距离环,利用面目标的时延扩展对波束偏角进行判定和估计,并测量偏角,进而得到高度测量值。本文分别研究和对比了时延包络估计方法和多目标时延估计方法,来对回波信号进行分析,估计最短时延和最长时延。并提出了时延扩展的测高方法,即利用最短回波时延和最长回波时延测量波束偏角和平台高度。通过仿真验证了该算法比传统算法具有更高的测高精度。再次,在频域方面,将地面划分成多个等多普勒带,利用地面回波信号的多普勒频谱来估计波束偏角。本文对地面回波进行时频分析,在频域判断波束偏角,根据波束偏角得出真实高度对应的距离门,进而得到高度估计值。通过仿真验证了该方法波束偏角估计的准确性和高度测量的精确性。最后,在飞行平台本身不发射信号的情况下,提出了一种利用空间中存在的外辐射源信号进行测高的方法。平台接收直达波和非直达波,分别对直达波和最强非直达波进行仰角估计,并结合两条路径的时差,可以估计出接收平台的高度。本文将测高的问题转化成了角度估计的问题,提高测高精度的同时,达到低截获的性能。通过仿真实验验证了本文的测高模型具有较好的性能。