随着世界宇航科技的迅猛发展,卫星技术应用日趋高涨,特别是星座组网卫星系统更是今后航天卫星领域的必然趋势。本文立足星座卫星体制,着眼于卫星定位技术对时频差的精度需求,以当今备受关注的高精度时频差测量技术作为研究课题,进一步研究了基于双向(TWTT)时差测量和载波测相的频差测量方法及其适应性,在此基础上深入测量理论算法研究,分析测量精度误差因子,构建误差模型,通过软件仿真及硬件实测,以减小误差并获取更高精度时频差测量的方法和措施。本论文主要研究内容如下:1)深入介绍了双向时差测量和载波多普勒测相频差测量的原理,为时频差测量技术的研究奠定理论基础。2)基于测量理论完成测量系统的设计,运用相关仿真软件实现系统建模及实现。3)完成测量精度因子及误差因子分析,构建全面的详细的因子模型;其中,相关因子基于两类:理论算法因素和系统工程实际影响因素。4)基于算法及因子模型,设计模型接口,实现模型带入后的仿真,给出仿真测量结果及影响分析,并对部分因子进行实物系统验证。5)针对前续研究,总结整理并给出提高时频差测量精度的方法和针对误差的减小误差的合理建议。本文充分运用双向法完成星座体制内卫星间时频差的高精度测量,设计测量系统模型,结合Matlab、System View和STK软件仿真平台,将构建的测量及误差因子模型带入仿真,总结整理高精度的时频差测量的有效方法。