激光测距是空间飞行器轨道测定精度最高的一种技术。传统激光测距是测量激光信号的往返传输时间实现空间飞行器距离和轨道的测定。对于超月球距离的空间飞行器，该测量方式已不适用，必须采用单向激光传输，激光能量随距离平方衰减，其作用范围可超过月球达到行星际空间，这将是行星际激光测距的重要测量方式。利用地面激光测距系统，对一颗载有光子探测器和时间计时器的同步轨道卫星成功进行了单向激光测距实验，并与该卫星激光往返传输所测量的卫星距离进行了比较和分析，验证了单向激光测距的可行性。该测量实验为进一步研究单向激光测距技术及我国行星际空间飞行器激光测量终端系统设计提供了一定的参考。