国内外的跟踪系统大多采用串联的结构形式，并联结构形式的跟踪平台还比较少，通过对比串联和并联机构的特点、应用，选取球面并联机构形式作为快速跟踪平台的原型。　　深入研究球面跟踪平台的机构原型，对跟踪平台的位置、方位、位姿进行描述，通过G-K理论确定球面并联机构的自由度，建立机构模型验证动平台的复合运动。求解球面跟踪平台的位置逆解。建立实验模型确定球面跟踪平台的结构参数、约束分支布局形式、转动副参考中心的分布位置。建立实验模型对理论结果进行比较，结果显示实验数据与理论预期相符。　　球面快速跟踪平台总体设计时采用模块化的设计思想，将定平台模块、驱动模块、动平台模块按照自下而上(Down-Top)的方式组装起来。利用Solidworks的静态干涉功能，消除了跟踪平台装配体模型零部件之间的干涉现象，通过动态干涉模式测定球面跟踪平台绕坐标轴的转动角度。　　基于Solidworks和SimMechanics对球面快速跟踪平台进行运动学和动力学的联合仿真，输入定值信号、正弦信号验证跟踪平台的正向运动学，通过动力学仿真确定了电机的类型和型号。基于Simulation对跟踪平台的主动臂和从动臂模型进行轻量化设计。主动臂和从动臂分别采用“工”型结构和轻量孔代替原先的实体结构，对比铝合金、碳纤维、PC工程塑料3种材质得到最优的设计方案。经过轻量化设计大大降低了球面跟踪平台的转动惯量。