机载激光通信系统直接上机进行验证实验所需成本昂贵、耗费大量资源,而依靠软件的纯数字仿真方式又难以准确全面地进行设计结果的验证,具有较大的局限性。本文提出一种半实物仿真的方案进行激光通信系统性能的实验验证。在实验室环境模拟飞行器之间的相对位置变化,并提供必要的激光发射源和接收端作为飞行器模型,以较少的成本花费准确全面验证激光通信系统的多项性能指标。首先,设计转台子系统作为飞行环境模型,以实现空间目标定位关系的模拟;同时,设计两种不同激光扫描方式的光学子系统作为目标模型,用以实现空间中的激光通信。飞行环境模型和目标模型共同构成了半实物仿真验证系统的主体,完成了对于半实物仿真验证系统的基本构建。具体完成的工作内容如下:完成了整体方案的原理论证及主要部件的优选工作。根据仿真系统要求的运动范围对转台子系统的坐标方案进行分析比较,确定了适用于转台子系统的坐标系方案;详细分析了转台子系统主要功能模块的实现原理,根据系统的运动控制特点和应用需求,选择合适方案并对其可行性做出定量分析;同时,分析了多种基于激光扫描导引的光学子系统,并确定振镜扫描和双光楔扫描作为光学子系统的扫描方案。完成了对转台子系统的机械结构设计。模拟空间运动范围达到（2m,180°,1m）,其中坐标位置精度为±2 mm,满足仿真系统要求。通过激光测距模块对转台子系统三维坐标进行实时示值,实现对目标模型在运动空间里的定位。最后对转台子系统的运动盲区做出定量计算,有效运动范围可达98.6%。完成了光学子系统的设计、装配和实验工作。利用自聚焦及非球面透镜对激光光源进行准直和整形设计,经装调测试后激光输出准直角度可达0.2 mrad,光斑能量均匀度达93%以上;同时,完成了振镜扫描和双光楔扫描模块发射与接收部分的光学设计,实现了40o×40°的扫描视场范围;之后完成了光学子系统的机械结构设计,装配调试并进行了初步的实验检测,实验结果满足设计要求。