本文研究在未知、平稳、单位性量子比特信道下进行量子密钥分发（QKD）的实际场景，同时假设通信双方由于相对运动和旋转等原因无法建立全局共享参考系。该场景常见于卫星QKD中。作者提出两种方法克服物理量子比特噪声和缺少共享参考系的问题。第一种方法通过将缺少共享参考系吸收到信道定义中，在不需共享参考系的情况下构建信道的泡利转移矩阵（PTM）描述，然后识别PTM的奇异向量作为最优信号态的布洛赫向量。在优化后的局部基下，所得关联等价于泡利信道（仅需对结果重新标记），从而证明BB84和六态QKD协议在此条件下的最优性。第二种方法称为顺序基匹配（SBM），通过顺序识别信道优化的局部基来实现QKD。实验表明两种方法在有效密钥交换速率上等价。该工作为实际无共享参考系环境下的QKD提供了可行方案，尤其适用于卫星通信等场景。