Laserdistanzmessungen sind sehr präzise und einfach auszuwerten. Sie sind eine wichtige Datenquelle für die Bestimmung und Überwachung von Satellitenbahnen.
Es wird die Laufzeit eines Laserpulses zwischen einer Bodenstation und einem Satelliten gemessen. Hierbei handelt es sich um ein Zwei-Weg-Messverfahren; am Satelliten montierte Retroreflektoren werfen einen kleinen Teil des Lichtpulses zurück zur Bodenstation, wo die verstrichene Zeit gemessen wird.
Laserdistanzmessungen dienen zur genauen Bestimmung der Umlaufbahnen von Satelliten und zur Überprüfung von Modellen, die bei der Vorhersage von Satellitenbahnen für die Echtzeitpositionierung zum Einsatz kommen. Eine kombinierte Lösung mit Laserdistanzmessungen und GNSS (globale Navigationssatellitensysteme) Beobachtungen helfen die Umlaufbahnen von Navigationssatelliten zu verbessern. Ausserdem liefern Laserdistanzmessungen (zu verschiedenen Satelliten) wichtige Beiträge zur Erdvermessung und der Dynamik der Gesteine.