基于云南天文台应用天文研究团组现有设备，论文提出“一发双收”的双基测距观测新模式，由53cm双筒望远镜发射激光脉冲，1.2m望远镜和53cm双筒望远镜同时接收由目标反射回来的回波光子。采用这种模式观测，望远镜接收的总能量明显高于单个望远镜接收的能量。　　首先，论文研究分析了双基激光测距系统的激光测距方程，得出了接收和发射能量的关系。并将双基激光测距系统的接收能量和传统的单个测距系统接收能量进行对比，结果是前者的观测能量是后者的约4.5倍。　　其次，论文提出采用光程差补偿的方法来融合两望远镜接收的数据，分析了影响光程差的因素，并研究分析了新模式下的数据预处理方式，通过仿真验证了其合理性，并得出结论:当信噪比达到0.004及以上时，本模式能以很高的概率探测到有效回波。　　最后，根据激光测距信号的特点，论文提出一种有效的回波识别方法。其原理是将测距残差数据映射成一个二值图像矩阵，然后根据测距信号的特点和图像处理分析的相关方法去除噪声，最后将二值图像矩阵的逆映射作为结果。结果表明，改方法能有效识别回波信号。该方法的特点是考虑了信号点局部区域和整个信号之间的联系。