移动卫星通信系统(“动中通”系统)可以满足载体在任何时间、任何地点、任何情况下通信的需求,基于三轴自主跟踪平台的设计是“动中通”系统的核心技术,其可以隔离载体在运动过程中的扰动,保持天线稳定跟踪卫星信号。本论文针对应用于海上舰船的“动中通”系统,进行了以下研究工作：1.提出三轴自主跟踪平台的总体设计方案,包括机械结构设计、系统组成、所用器件选型等；2.针对陀螺的噪声信号,在频域上应用了椭圆滤波器的滤波处理方法,在时域上应用了递推最小二乘多项式拟合的处理方法,并对陀螺的静态与动态输出进行仿真计算,通过分析比较,将递推最小二乘多项式拟合的算法应用到实际系统中,并给出了实际系统的陀螺信号处理结果。3.分析了本系统的三轴结构及三轴跟踪机理,提出了方位、俯仰闭环控制结构,横滚前馈补偿的控制策略；针对方位系统,分别设计了智能分区PID控制、滑模变结构控制方法,并进行了仿真验证；4.采用模块化思想,完成了系统软件设计,主要包括初始对星模块、稳定跟踪模块、监控模块,给出了各个部分的软件实现方法、软件流程图；5.对系统进行软硬件联调,通过三轴运动模拟器模拟船只在海上航行的扰动,对比研究不同控制策略下的控制效果,实际结果表明方位-俯仰闭环、横滚前馈补偿的控制策略,以及方位采用智能分区PID的控制方法效果较好,基本实现本系统提出的设计指标；最后总结了本文的研究成果和不足之处,并对三轴自主跟踪平台的研究工作进行了展望。