基于激光在大气中的传输特性，利用斜程传输理论计算激光在大气中的衰减程度，结合激光雷达测距方程，建立了卫星激光测距(SLR)系统的斜程传输最大测距模型，通过分析数值仿真结果及长春站SLR系统最大探测距离(MDR)实测值，对SLR系统的最大探测距离进行了系统的研究。结果表明：在一定范围内，SLR系统的MDR值随着望远镜发射仰角的增大而增大。与其他常见的模型(Kim经验公式和Mie理论)相比，利用斜程传输最大测距模型得到的MDR值更接近实验值，其误差率减小了一个数量级，仅为3.8%。该模型可有效计算SLR系统的MDR。

最大探测距离是表征光子雷达性能的重要参数，本文利用盖革模式雪崩光电二极管阵列对直接探测脉冲光子雷达的最大探测距离进行了研究。从激光雷达方程出发，根据盖革模式雪崩光电二极管阵列探测像元中回波激发初始电子数的泊松统计模型和系统最小可接受探测概率条件，建立了光子雷达的最大探测距离理论模型。利用光子雷达系统设计参数，研究了对最大探测距离产生影响的五个主要因素。研究结果表明发射激光脉冲能量越高，噪声越小，回波位置在距离门中越靠前，大气传输系数越大，目标反射率越高，获得的最大探测距离越大；使用脉宽为 5 ns，脉冲能量为 50 μJ的激光脉冲，最小可接受探测概率为 0.9时，可获得大于 1 km的最大探测距离；同时，选择合适的系统最小可接受探测概率对系统探测性能的改善十分重要。

分析了地面定点验证法和飞行实验法测量机载可见光侦察系统最大探测距离的缺点和局限性,在地面定点验证方法的基础上,设计了机载可见光探测距离地面等效替代实验方法,避免了飞行实验带来的实验费用高、风险大的缺点,并通过飞行实验对探测距离实验结果进行比较和验证。结果表明该等效替代实验方法合理可行,实验效费比高、可操作性强,实验结果具有较高的准确度,对可见光侦察设备性能评估有一定的借鉴意义。