自由空间激光通信(FSO)具有数据传输速率高、协议透明、通信容量大、高保密性和无需频谱许可等优点,目前成为国内外星地通信研究的热点。国外已经实现了机载激光通信、星地激光通信等移动平台间的激光通信,国内也正在积极开展飞机间、卫星间激光通信以及星地激光通信的研究。对于基于运动平台的激光通信系统,因通信距离远、光束窄以及存在外界干扰(大气影响,平台角运动及振动等),必须采用捕获(Acquisition),跟踪(Tracking)和瞄准(Pointing)技术来建立维持光通信链路,该技术简称ATP技术。其中,捕获技术作为跟踪和瞄准的前提,用来快速建立激光通信链路或者恢复中断的通信链路。ATP系统的视场能否准确转到不确定区域,直接决定了通信链路是否能够建立,并且决定了通信链路维持时间。为快速建立稳定而高效的通信链路从而为捕获、跟踪和瞄准提供保障,本课题对基于GPS/INS组合导航系统的初始指向技术进行了研究,并搭建了指向系统。论文对捕获方法进行分析,详细推导了分行式螺旋扫描方式下的捕获概率、扫描时间函数及平均捕获时间的数学表达式,进行了MATLAB仿真分析,并通过室内实验进行了验证。论文主要提出了初始指向算法,详细地推导了指向算法中的坐标转换过程,通过对实时更新的GPS/INS数据进行解算得出指向角度。然后设计并搭建了相应地指向系统的硬件结构,并且设计编写了上位机软件可以对指向系统进行监显和控制。接着通过实验室内测试实验得到了本系统的定位精度,通过外场指向实验验证了动态指向算法的正确性。最后依据实测数据对本指向系统的精度进行了详细分析,获得此指向系统的指向精度。本课题的研究工作完成了GPS/INS初始指向技术的理论推导和系统设计,并通过外场试验进行了试验验证,对星地光通信预指向算法的验证和基于运动平台光通信终端的工程化设计具有一定的实际意义。