天线指向机构是一种能实现指向调整以及扫描的装置。本文基于RRR机构的三轴转动天线指向机构通过各转动关节的转动,可实现反射器绕馈源焦点转动,从而达到指向的调整。此天线指向机构适用于偏馈式天线波束的机械变向和机械扫描。本文基于三轴转动天线指向机构,对其进行了运动学分析、误差分析以及精度补偿研究。首先,对三轴转动天线指向机构的自由度性质进行了分析,然后对天线指向机构进行了数学建模并对其运动学正反解进行了求解。针对得到的正反解,对其正确性、连续性进行了分析以及相应的仿真验证。然后对指向机构的雅克比以及奇异位型进行了分析。其次,影响天线指向机构精度的误差因素有多种情况,针对几种基本误差,对其进行定性或者定量的分析,研究对焦轴指向误差带来的具体影响以及误差求解方法。然后,针对天线指向机构焦轴存在的误差性质进行分析,根据存在误差时天线指向机构指向原理对其进行数学模型的建立,对其运动学正反解进行分析与求解来实现天线指向机构的精度补偿。同时对误差情况下天线指向机构焦轴的实际指向范围进行了分析与求解。最后,重力对指向机构精度有影响,由于在天线指向机构在地面进行试验时受地面重力的影响,需要设计一套重力卸载装置来消除重力效应对试验带来的影响。天线指向机构的卸载分为两部分,通过对天线指向机构划分模块,对每一个模块的运动规律及机构组成进行分析,在不影响指向机构正常工作的基础上,加之考虑可行性与实用性对天线指向机构卸载装置进行设计,并通过ADAMS软件进行了运动仿真检验了卸载装置的卸载效果。