随着当前工程领域中对大型设备运动位姿的测量指标要求越来越高,高精度的位置与距离测量需求也越来越受到关注。当前主流的测距技术及仪器在应用到实际工程项目中时往往受到各种限制(如量程、精度等),不能够满足大型设备的测距要求。国外激光全站仪仪器,测距精度已经达到0.6mm±1ppm,但对于大型设备要求高量程高精度的特殊场合,现有测距仪器尚有不足。本文主要在理论研究和仿真实践的基础上,提出一种能够实现量程300m以上,精度0.3mm以内且采样率较高的新型激光测距方案。该系统采用脉冲相位法相结合的激光测距方案进行仿真分析和仿真结果对比,并对该方案实现系统的可行性进行分析。为发展大量程高精度的测距方法及满足距离测量中的新要求提供理论和技术参考。论文完成的主要工作有:1、介绍当前激光测距的现状,对目前典型的激光测距方法的原理进行介绍,对比分析各自的优缺点,结合脉冲法与相位法在测距系统中的优点,设计基于脉冲相位法相结合的激光测距新方案。2、对脉冲相位法激光测距实现的关键技术进行分析,主要针对性能指标衔接技术、脉冲法粗测方案和相位法细测方案三个方面进行关键技术研究。结合粗侧和细测两部分的实现完成系统整体方案设计。3、根据整体系统方案中的信号流走向,分析可能影响精度的误差来源,给出空气折射率的补偿方案和非同步采样的改进思路。4、由于脉冲相位法相结合的激光测距系统中决定测距精度的关键因素是鉴相误差,使用MATLAB其鉴相性能进行仿真证明。使用Simulink对系统整体流程进行仿真分析,验证该激光测距方案的可行性。