由于激光相对于微波的特殊优势,使得激光雷达在测距精度、测角精度、对抗和抗干扰方面具有特殊优势。激光扫描探测雷达主要功能涉及到既定空域扫描、运动目标定位和跟踪等,而目标定位能力和跟踪能力是激光雷达系统的核心功能指标。对运动目标的精确定位和有效跟踪是激光雷达系统的重要研究内容。本论文首先概括介绍了激光雷达测向定位方法,同时也简要介绍了运动目标跟踪滤波的各种算法。针对运动目标采用小角度高速扫描探测激光雷达系统,设计了基于振镜的激光雷达扫描定位系统。综合探测系统结构特点,详细分析了平台级和系统级别的空间配准方案,分别推导了平台内部和平台间的空间坐标转换融合关系式。设计了基于振镜的回波探测光学系统和直接回波探测光学系统,确定了两种探测系统的定位方式,概括介绍了各自系统的工作流程。详细介绍了运动目标的典型跟踪滤波算法,对在指定空域高速运动的单模型运动目标进行了KF(卡尔曼滤波)算法的详细推导,并通过仿真分析噪声及运算次数对算法的影响,之后仿真分析了滤波算法所得轨迹与目标量测轨迹的误差。结果表明,针对既定的目标运动模型和运动空域,KF算法可以有效实现对运动目标的轨迹预判,基于运动目标轨迹预判信息,跟踪随动系统实现持续跟踪。结合一定探测系统要求,给出了振镜、随动云台的设计依据及各自的详细参数,针对上述部件对目标定位与跟踪功能的实现情况进行了简要介绍。介绍了激光发射扫描探测系统的实物构成、控制软件和运动目标模拟器。最后对系统定位和跟踪功能进行了简要测试,测试了振镜定位精度,并对随动云台进行了单步跟踪实验,并将结果进行了分析。