卫星激光测距技术在监测大陆板块运动、地壳形变、地球自转、改进地球重力场和地心引力常数，确定地球和海洋潮汐变化规律等方面具有重要的作用。它是当前高精度卫星精密定位观测的主要手段之一，同时也是支持国际地球自转与参考系服务(IERS)的技术手段之一。为了进一步提高卫星激光测距精度，扩展观测数据的应用，提出了千赫兹卫星激光测距技术。千赫兹卫星激光测距具有捕获目标快、回波数多、测距精度高等优点。　　本文基于长春人造卫星观测站现有系统，介绍了卫星激光测距原理以及系统组成。基于大气气溶胶在空间的不均匀分布，提出了激光在大气气溶胶中的斜程传输模型，得到了激光在大气传输透过率随望远镜仰角的变化关系，并应用于激光雷达方程中，研究了在白天条件下卫星激光测距系统的探测成功率随望远镜发射仰角与距离门宽的关系。分析了长春站SLR现有系统中计算机在数据传输过程中存在“丢包”现象以及系统不易升级的问题，并提出了相应的升级改造。利用FPGA开发板设计了电路控制板，采用PCI-E总线技术提高数据传输速率;在FPGA内部构建高分辨率内部时间系统;设计了高分辨率千赫兹距离门控、激光点火模块、主波时刻锁存;为计算机提供一个外部触发信号来提高伺服引导数据传输优先级。应用到现有白天千赫兹测距系统中，稳定运行4个月，长春站SLR系统的短期稳定性明显提高。