本发明提出了一种基于星海光量子链路传输的水下量子测距方法。首先，利用瞄准跟踪技术建立光量子通信链路，通过卫星上的激光器产生泵浦光，将泵浦光入射至周期极化磷酸氧钛钾晶体，发生自发参量下转换，得到具有纠缠特性的信号光与闲置光，将信号光和闲置光分别发射至海面站1与海面站2，利用两个海面站的单光子探测器接收光子；其次，让海面站1下沉，海面站2浮于海面，对海面站1进行位置跟踪；然后，利用海面站1上的单光子探测器发射光子至目标，经目标反射后由该单光子探测器接收；最后，利用高速采集电路对两个海面站的单光子探测器输出的时间脉冲序列进行符合计数，求得信号光的飞行时间，进而计算出海面站1与目标之间的距离。