激光测距技术具有方向性好、测距精度高和测程远等优点,在航空航天、军事等诸多领域有十分广泛的应用。该技术的重要技术指标包括测距距离和测距精度。本文主要针对激光测距系统中的测距距离及精度进行研究,设计了基于可变光纤延迟线进行空间长距离激光测距的模拟仿真系统。本文主要内容包括:(1)介绍脉冲激光测距的原理及重要参数,对比分析电延迟与光延迟的性能;介绍光纤延迟线的工作原理、分类、应用背景及国内外的发展情况。(2)首先,通过分析对比旁路和差分拓扑结构的性能,以及各类光开关的优缺点及两种单模光纤的色散和损耗特性,根据长距离测距仿真系统的功能要求,设计了基于二进制差分结构的19-bit可变光纤延迟拓扑结构。其次,通过分析不同长度光纤的测量原理和误差,不同光纤连接方法的优缺点,得到了各光开关之间光纤的长度误差和光纤连接带来的误差。最后,设计了光纤延迟组件收发模块,其性能满足模拟测距脉冲传输的要求。(3)利用matlab仿真软件,建立了包含光发射模块、可变光纤延迟线、光接收模块的长距离激光测距的仿真模型,得到10m-20km内任意距离所需要的折合光纤长度、光开关控制数据串、光纤长度误差及传输损耗等参数。完成了对匀速运动、匀变速运动、变速运动三种不同运动曲线的模拟仿真和精度分析。建立了速度和加速度仿真模型,得到了速度和加速度的仿真曲线。本文所设计的仿真系统能够实现空间10m-20km高精度激光测距的模拟仿真。仿真系统测量范围为10m-20000m,对应测量距离10m-100m,100m-1000m,1000m-20000m,测量精度分别优于0.1m,0.2m和2m。