空间光通信正是以其传输码率高、功耗低、抗干扰能力强等一系列优点而发展起来的一项高新技术,各国都非常重视对空间光通信的研究工作。而窄的激光发射光束导致了光束对准中许多技术上的挑战,对捕获、跟踪和瞄准(Acquisition、Tracking、Pointing-ATP)技术的研究也就显得尤其重要。本文简要介绍了空间光通信技术的概念及相对于传统微波通信技术所具有的优点,并阐述了空间光通信所涉及的关键技术,详细介绍了ATP技术在空间光通信系统中的重要性,对ATP系统的结构、工作原理以及关键技术指标进行了重点研究。在空间光通信ATP系统的跟踪技术研究方面,本文阐述了影响跟踪精度的误差来源,分别对框架的耦合作用和加速度干扰对ATP系统跟踪性能的影响、光电探测器探测误差以及跟踪平台振动及振动抑制方法进行了研究,重点分析了跟踪误差对系统性能的影响,在建立了相应的跟踪误差数学模型的基础上,提出了可行的误差消除方案。在ATP系统的硬件设计方面,本文主要对ATP系统的的接口电路进行了分析和设计,对A/D转换电路、D/A转换电路及光电编码器信号反馈电路的功能和设计要点进行了分析,同时给出了相应的电路结构图,并对各电路的主要部件的结构和性能参数进行了分析。本文中ATP的实现方案采用的是复合轴伺服系统结构,在对空间光通信ATP中跟踪技术研究的基础上,提出了提高ATP系统伺服精度的方案,对粗跟踪系统的校正采用的是串联补偿器的方法;根据数字控制的直接设计方法对精跟踪回路进行了校正补偿,在此基础上对各个方案进行Matlab仿真分析,仿真结果表明了校正方案的合理性。