无线激光通信具有通信速率高、方向性好、频谱宽、抗干扰能力强、保密性好以及功耗低等优点,是未来最有潜力的通信模式之一。随着高科技技术的发展,机载间激光链路向着传输速率高、系统集成化、多功能化、跟踪精度高等的趋势发展。传统的激光通信系统中捕获、瞄准和跟踪技术已经受到了严重的威胁。因此,如何平衡机载激光通信和光电跟踪的设计,有效提高系统的跟踪精度,是机载光电平台的技术难点。针对上述问题,本文提出机载激光通信与光电跟踪一体化系统,同时采用扩展卡尔曼预测算法预测目标状态,进而提高系统跟踪精度。本文首先提出了机载通信与光电跟踪一体化系统,介绍系统的工作原理及跟踪方式的切换;介绍了目标辐射特性,并确定了系统探测目标所使用的波段;讨论了影响系统APT性能的外界约束条件,重点分析了大气信道和飞机环境振动等对APT性能的影响。详细介绍了常用坐标系以及坐标系间的相互转换,根据机载系统模型是线性目标模型和非线性观测模型,将跟踪坐标系选作混合坐标系,简单叙述了目标跟踪原理以及常见目标运动模型。当本机载端同己方运动目标进行通信时,本文提出采用被动探测实现粗跟踪功能;由于使用激光测距作为系统的信标光进行精确跟踪将导致功率浪费,故本文提出一种误差修正的扩展卡尔曼预测算法实现目标的精跟踪功能。理论分析和仿真验证结果显示,本文提出的误差修正扩展卡尔曼预测算法可以有效地减小非线性跟踪误差,使得目标位置误差精度提高约82%,可以满足机载激光通信的跟踪精度要求。