机载激光雷达技术(AirborneLidar)是激光遥感技术中的一项重要技术，自它诞生以来就广泛应用于军事、农业、水利电力设计、国土资源调查、交通旅游与气象环境调查、城市规划等各大领域。 高精度激光测距是机载激光雷达技术中的一个重要分支。在激光测距中脉冲式激光测距法是最常用的长距离测量方法，它通过测量发射激光脉冲和被测目标反射脉冲之间的时间间隔，及激光的传输速度，获得脉冲发射点和被测目标之间的距离。因此实现高分辨率的时间间隔测量是获得高精度的距离测量的关键，传统的脉冲飞行时间测量技术是基于脉冲计数方法设计地，它的分辨率在ns量级以上，利用这种方法测量时间间隔难以实现距离测量的高精度。并且这种传统的时间间隔测量电路采用分立元件设计，电路的规模较大、抗噪能力较差。本文采用专用时间数字转换芯片进行时间间隔测量模块的设计，该时间数字转换器基于数字延时线插入法，其时间分辨率高达250ps。同时，为了突破传统测距只能获取单目标的技术限制，设计了多目标测距手段，每个通道的目标响应可达到4个。另外模块中还使用了微控制器、可编程逻辑器件、FIFO存储以及PCI总线等技术，不仅缩小了模块的体积，而且使得模块具有很好扩展性和兼容性。 我们所研制的高精度激光测距模块以机载激光测深系统为应用背景，以获取高精度的海表高程为目标。文中对所设计的时间间隔测量模块的硬件、驱动程序、应用程序以及测试做了逐一介绍。该时间间隔测量模块不仅可以用于机载激光雷达系统，而且可以用在其它高精度时间间隔测量中，具有较广的应用潜力。