无线激光通信是指以光波做为载波进行数据传输的通信方式;是一种极具发展前景的通信方式。在无线激光通信系统中，捕获、瞄准和跟踪(Acquisition，PointingandTracking，APT)技术是建立并保持通信链路的关键技术，也是决定该系统是否可以应用于各种复杂环境的关键技术。一个好的无线激光通信系统必须有一个高带宽、高精度和高灵敏的APT系统与之匹配。　　本文的主要研究对象是地面无线激光通信系统的APT技术。本论文包含的基本内容如下:　　(1)对相关国内外无线激光通信APT系统的现状进行了简要的介绍。概述APT系统的组成、执行步骤及技术难点。　　(2)设计了以光学收发模块、步进电机和相机监控系统组成的APT系统。提出了在捕获和对准过程中，采用探测端自反馈的反馈方式;在跟踪过程中，采用探测端反馈到发射端的自动APT方案。并对该系统的几何结构进行分析，得出了本系统步进电机转角与光斑参考位置的偏移量的具体关系，为软件设计打下基础。　　(3)根据需求，设计相应的捕获、对准和跟踪软件系统。对各个阶段的图像处理方法进行MATLAB仿真，并在VC6.0环境下编写相应的代码。　　(4)设计实验系统，验证APT系统的性能。设计自反馈光斑位置检测精度实验和在0.03Hz扰动下的跟踪实验。为远距离实验打下良好的基础。　　光斑检测精度的实验结果表明:跟踪阶段的图像处理算法，能够反映出步进电机的位移量，与理论值相差0.00036mrad。0.03Hz扰动跟踪实验的结果表明:探测端反馈到发射端方案可行，且加入0.03Hz扰动后进行70m实验，共12次，每次持续20min后，根据实验结果分析可得耦合面上的最大误差在水平方向为0.02mm;垂直方向为0.014mm。