实现无控条件下的全球大比例尺测图一直是高分辨对地观测中亟需解决的问题,卫星激光测高技术为解决这一问题提供了重要的思路,但前提是测高数据产品至少具有分米量级的绝对高程精度。受载荷器件、大气环境、地表目标特性等多种因素影响,对地观测卫星激光测高的原始数据误差大,其中的大气延迟、固体潮汐、大气散射等单项测距误差大幅超过指标要求;受运行热量和震动因素影响,卫星在轨期间的角度系统误差将带来高程方向米量级、平面方向数十米量级的脚点定位误差,严重制约了激光高度计高精度数据产品的应用。搭载在月球勘测轨道器（LRO）上的月球轨道激光高度计（LOLA）,是太空中的首个多波束激光测距系统。与其他的卫星激光高度计类似,LOLA在轨工作期间产生的数据产品也存在各种偏差。不同于对地观测的卫星激光测高系统,LOLA不存在由大气环境引起的大气延迟、大气散射等单项测距误差,为我们分析激光高度计与地表目标特性相关的测距误差提供了便利;同时,LOLA在轨工作时间长,获取的数据多,环境温度变化大,可从观测结果中更好地研究激光指向误差及其变化。LOLA在轨期间开展的“地球扫描计划”更是为评估激光高度计指向误差提供了难得的外复核手段。本文基于海量的LOLA系统对月观测数据,重点开展激光高度计指向误差和与地形相关的测距误差的研究,主要工作和研究成果如下:1.详细介绍了LOLA系统的主要数据产品,介绍了以GLAS为代表的对地观测激光高度计的主要误差来源,并与对月观测的LOLA系统作比对;2.利用LOLA系统在测绘阶段经过实验区域的轨迹数据,提取出轨道交叉点并使用3次B样条插值算法内插出交叉点处的高程值。3.在缺乏月球表面高程实测数据的情况下,将轨道交叉点高程差用作LOLA系统测高精度的一种评价指标。选择具有典型地形分布的月海和高地实验区域,对数据分析后的统计结果表明,在平均坡度约为3°的月海实验区域,交叉点高程差均值约为0.46m,平均测高精度较高;而在平均坡度约为10°的高地实验区域,交叉点高程差均值约为0.91m,平均测高精度较低。进一步的研究还得到LOLA平均测高精度与坡度呈线性关系的初步结论。4.建立了光斑偏离接收视场中心时,探测器接收能量的理论模型,并基于该模型分析了光斑偏移量与相对接收能量的理论关系,进而提出了一种基于光斑能量的激光指向误差估算方法。5.使用测绘轨道期间LOLA经过Aestuum区域时产生的能量数据,结合上述方法估算出LOLA在月球夜晚的平均激光指向误差在沿轨方向为141μrad,在垂轨方向为-413μrad。根据LOLA系统能量数据估算的平均激光指向误差与LOLA地球扫描实验和利用轨道交叉点高程数据推导的结果基本一致,证明了本文提出的估算方法的正确性。