激光測距儀在航空航天上使用較多，阿波羅15號在登月時帶上了一套特別設備——大型角反射器，用來反射從地球發射過來的激光光束，通過記錄往返時間來計算地月距離。
同時，在航空航天其它領域對激光測距儀也有使用：空間碎片的探測是目前深空激光探測技術的重要應用領域之一。
開展空間活動時間較長的美、俄兩國，所產生的空間碎片約占總數的90%以上。沒人能夠數清空間碎片的確切數目。人類目前只能對直徑10厘米以上的碎片進行跟蹤監測，這類碎片目前共有一萬七千余個。
世界上只有美國和俄羅斯有能力對其進行全部監測，美國國家航空航天局為每個碎片都進行了編號。小于1厘米的碎片據估計有數千萬乃至數億，航天器已經根本無法避免與其相撞，只能通過加強自身的防護能力來應對。
為了安全、持續地開發和利用空間資源，必須不斷提高對空間碎片的跟蹤監視技術，增強對空間碎片環境的分析預測能力，同時尋求控制空間碎片的有效措施。
空間碎片監測可以通過地基監測和天基監測兩種方式。
一般來說，大尺度空間碎片主要依靠地基手段；中小尺度空間碎片探測可以依靠天基手段。天基遙感探測的探測設備包括光學望遠鏡、微波雷達以及激光雷達等。
基于激光測距技術的激光雷達探測系統在空間碎片探測方面具有*的優點。它采用主動探測方式，不受光照條件限制，波束窄，探測距離遠，空間分辨率高，測量精度高。
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