本文在介绍光无线通信系统基本原理和组成的基础上，对其APT（Acquisition，Pointing，Tracking）子系统结构进行了理论设计，并对APT技术算法进行了深入研究。通过对通信系统工作波长选择、光学天线选择等阐述，选择了1550 nm作为系统工作波长、卡塞格伦（Cassegrain）收发合一天线作为系统光学天线；通过对APT子系统功率测算、束散角和瞄准误差、误差提取信号等的讨论，给出了APT子系统结构和理论设计指标，并将其与现有的光无线通信系统进行比较，说明该设计方案是可行的。由于在拟用环境中对系统机动性要求较高，因此本文着重对APT技术中的超前校正进行了分析。为了能够较好的给出运动终端的超前校正值，必须了解终端的运动特性，本文对海上舰船运动进行了数值仿真，给出了二级海浪下18kn速度航行的运动时间历程。并在此基础上讨论了滑动窗多项式拟合预测算法（SPFM），对该算法与普通的多项式外推预测进行了比较，对模型进行了适应性修正，并对算法的参数：系统采样频率、滑动窗大小、拟合多项式指数进行了优化。最后通过计算机仿真说明在预测海上舰船运动时要求采样频率大于4 Hz，滑动窗大小取10～20，多项式为3或4阶时计算量和误差较小，预测效果较好。当舰船速度从0到30kn节之间变化时，发现预测误差有所增大，当到一定速度之后其预测误差保持不变。