空间合作目标的测量，在早期的空间交会对接项目中曾广泛使用合作微波雷达，即在追踪航天器和目标航天器上都安装雷达，采用应答模式进行相对测量。微波雷达体积大、功耗大，但是它不受环境影响，探测范围大，适用于大型航天器间的相对测量任务。另一种是合作式激光雷达，即在目标上安装激光反射装置，该装置能够对追踪航天发射的激光束进行反射，以保证追踪航天器能够接收到反射信号。

在日本ETS-Ⅶ和美国的轨道快车空间机器人项目中，在近距离段采用合作交会相机进行测量，具有质量小、精度高的特点，适合空间交会近距离段的相对测量，并且世界各国空间相机的研制较为成熟。通过合适的设计及可靠的基于视觉的相对测量算法，能够实现对近距离目标相对位姿的测量。因此，合作交会相机是近距离空间目标相对测量的重要手段。

另一种进行合作交会测量的设备是差分GPS，其应用于ETS-Ⅶ和DART项目中，测量精度与接收机的精度有关，一般是比较高的，而且最大测量距离取决于星间通信能力。GPS接收机在很多航天任务中成功应用，采用差分GPS进行相对导航具有较好的技术基础。此外，随着我国北斗导航卫星系统的逐渐完善，将来可以采用北斗二代导航卫星系统的接收机代替GPS接收机完成相对信息的测量。

合作目标往往出现在空间交会对接、空间目标抓捕、在轨组装等任务中。考虑到对不同距离范围的覆盖性，合作目标的相对测量模式较多地采用CCD相机和差分GPS联合测量模式。(www.daowen.com)

（1）近距离合作交会测量相机。交会测量相机采用合作的相对测量机制，采用安装于追踪航天器上的CCD相机对目标上安装的构型已知的合作标志器成像，通过特征识别、坐标提取与计算等图像识别算法测量出合作标志器的位姿数据，从而得到目标星的相对位置和姿态。为了减轻追踪器上的能量消耗，将标志器设计成主动发光的形式。为了保证在近距离工作的全过程中CCD相机能够对合作标志器完整成像，在条件允许的情况下设计较大的相机视场角，这样使交会期间的交会走廊更大，提高了安全性。

（2）载波相位差分GPS。载波相位差分GPS的主要作用是捕获、跟踪GPS导航星发射的信号，并得到GPS卫星到两飞行器的伪距、伪距变化率和载波相位等原始数据，从而精确计算出两个航天器之间的相对位置和相对速度。差分GPS的测量条件受两GPS接收机接收的共视星信息的数量约束，当共视星数量小于3颗时，则无法准确进行相对定位，这决定了在轨运行期间两个航天器的相对姿态不能过大。差分GPS的解算内容在处理器内部完成，对外输出三轴相对位置和相对速度。

对于大多数近距离交会任务，在近距离设置一个位置保持点，在该保持点附近要求两个合作测量设备均能够正常工作，可以进行主备份信息和相应的导航滤波器切换。同样，在远距离位置保持点，通过地面引导或者数据终极，能够使两个航天器安全到达该保持点附近区域。