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星间激光干涉测距系统是下一代低低跟踪重力测量卫星的核心载荷，要求实现纳米级位移测量精度。针对此要求，本文设计了一种锁相应答转发体制的激光干涉测距系统，依据系统组成与工作原理推导系统测量原理、频率传递关系，顶层剖析分解激光干涉测距系统中的测量误差项，对各误差项建立预算模型，并进行合理的数值计算，总体实现优于7.5nm/Hz~(1/2)@0.1Hz的星间距离变化测量精度，满足下一代低低跟踪重力场高精度反演对星间激光干涉测距系统的测距需求。