跟踪架常用的结构形式有地平式、赤道式和水平式等。由于地平式在天顶区域存在跟踪盲区,赤道式结构相对复杂,激光跟踪发射系统的跟踪架选用了水平式结构。为达到系统的跟踪精度指标要求,开展了对水平式跟踪架相关技术的研究。本文按照某激光跟踪发射样机的光学系统方案,设计了该样机的水平式跟踪架中间框架(以下简称四通)、左右半轴和库德反射镜组件的机械结构,并利用UG软件建立了各个部件的三维实体模型。四通是激光跟踪发射芯部探测系统、CCD接收设备、激光扩束发射结构、反射镜组等这些重要结构的承载平台,同时又是捕获跟踪过程中实现外部驱动传递的执行机构,对它的结构精度和强度刚度等性能要求比较高,不仅要保证其结构设计得合理,完备的分析工作也尤为必要。本文将有限元分析方法与优化设计思想相结合,完成了四通结构的尺寸优化计算,使得四通结构总重减轻了近12%。以有限元、静力学分析理论为基础,建立了四通结构负载时的有限元模型,分析了四通结构的静态性能,提取了变形状态下反射镜镜面的节点坐标。将各种面形拟合方法进行比对,采用了较为合适的特征值法求解光轴偏角及各个反射镜的镜面偏转。分析得出反射镜组Ⅰ对库德光路光轴指向精度的影响较大,以此为根据调整了四通及反射镜支撑部件。结果说明:光轴偏转角为2.14″,满足系统的精度指标要求。样机试制成功后,做了库德光路的检测实验,实验结果与分析结果基本吻合,验证了有限元分析的可靠性及实用性。