卫星激光测距技术是二十世纪六十年代发展起来的高精度空间测量技术,是研究地球科学、海洋学等重要的技术手段,同时还具有重要的军事应用价值.卫星激光合作目标是实现卫星激光测距的技术基础,迄今为止,世界各国共发射了50多颗携带合作目标的激光测距卫星,包括GPS35、GPS36等等,研究卫星合作目标技术对提高我国卫星激光测距水平,以及对促进地球科学的研究具有重要意义.本文研究的主要内容如下:(1)研究了理想的角锥反射器对空间光线的反射特性,分析了角锥反射器的综合角误差与三个直角误差之间的关系;研究了各种底面形式的角反射器,指出六边形底面具有最大的有效反射面积;分析了合作目标光行差对远场衍射分布的影响;指出角锥反射器阵列结构形式会影响测距精度,需要进行质心修正.(2)设计了六边形角锥反射器,选择熔融石英玻璃材料,综合角差为5",光圈和局部光圈数分别控制为0.1和0.02,阵列采用平面结构形式,尺寸为280×160mm<2>,质量为1.9kg.(3)建立了角锥反射器的后向反射模型,远场衍射特征分布模型;研究了角锥反射器直角误差的干涉测量方法,采用数值模拟的方法,对角锥反射器的远场分布进行了数值模拟.(4)利用激光测距方程进行了验证性计算,结果表明当该合作目标在20000公里轨道高度时,武汉站能够接收到28个光子,满足卫星激光测距的要求.六边形角反射器平面合作目标是一种先进的合作目标形式,它具有最大的有效反射面积,有利于提高激光反射能力,还降低了卫星负荷;能够通过衍射和综合角误差消除光行差的影响;平面合作目标结构消除了角锥反射器的形状效应,有利于提高测距精度.目前,我国开展星载合作目标技术工作刚刚起步,有许多理论和实践工作要从头做起,因此,本文的研究具有重要的实际和理论意义.