卫星激光通信与传统的微波通信相比有许多优势,是当前研究热点。在通信过程中,对激光瞄准、捕获、跟踪是研究的重点和难点。建立连接的过程中首先需要使用信标光瞄准接收端,确定信标光的方向,确定方向的关键是准确地定位接收端成像光斑的中心。由于光经过大气的过程中,受到大气湍流的影响,光束的振幅、相位等会出现畸变。这将导致接收端的成像光斑光强分布不均匀甚至破碎,这给光斑中心的精确定位带来了困难。本文首先分析了如何通过光斑中心确定信标光的方位角,并分析了大气湍流的基本理论,通过Zernike多项式仿真生成大气相位屏模拟了受到不同强度的大气湍流影响时的光斑。仿真结果说明,受大气湍流的影响激光传输时发生波前畸变,接收端采集的光斑会出现光强分布不均匀、漂移弥散、破碎等现象。其次,除大气湍流外,光斑图像的噪声也会影响光斑中心的定位精度。因此本文分析了在光斑成像的过程中的主要噪声来源,并使用改进的小波阈值去噪算法去除光斑噪声,通过仿真验证了改进的小波阈值去噪算法与传统的滤波方法相比去除高斯白噪声的效果更好。并基于低频小波系数使用质心法确定光斑的中心,与直接使用光斑图像确定光斑的中心相比,基于低频小波系数确定光斑的中心精度更高。最后,为了提高对准精度,需要对信标光跟踪预测,本文使用一种新的预测方法预测信标光的位置,与传统的最小二乘法预测相比,新的预测方法在中高频振动和正弦叠加振动时预测效果明显优于最小二乘法。