空间激光通信是以光作为载波进行信息传输的一种通信方式,传输速率高、保密性好等优点使其成为当今信息传输技术热点。在激光通信系统中,瞄准、捕获、跟踪是激光通信的前提条件,是通信链路搭建的保证。光斑高精度检测定位是瞄准、捕获、跟踪的基础。提高光斑定位精度一直是激光通信中重要的研究问题。本文阐述了国内外空间激光通信系统的研究现状,并对光斑定位技术进行全面深入了解。详细诠释了空间激光通信系统的基本组成及工作原理,分析了大气信道的复杂环境对通信终端光斑定位的影响因素。同时针对大气散射衰减、湍流闪烁、大气湍流散斑三种大气情况开展对光斑定位精度的影响分析,并针对复杂多变的因素,设计了相应的算法并进行仿真:在大气散射衰减的条件下,采用拟合重心的算法定位光斑;在湍流闪烁的条件下,采用改进的形心算法和边缘检测相结合的方法提高光斑定位精度;在大气湍流散斑的条件下,采用Canny算法检测光斑边缘,通过Hough变换定位光斑中心。最后搭建实验测试系统,模拟大气影响,用传统定位方法和本文的方法进行比较验证。通过统计计算脱靶量数据得出:利用传统的质心算法对光斑进行定位的精度的均方值为σ₁=0.39;利用本文研究的三种算法对光斑进行定位的精度的均方值依次为σ₂=0.30、σ₃=0.32、σ₄=0.29。实验结果表明,在受到大气影响下,本文设计的算法对光斑的定位精度较传统算法有所提高,有助于激光通信链路的实现,提高通信效率,具有一定的实际应用价值。