国际海事卫星组织使用的12颗同步高轨道卫星,为数百万个陆上和海上的用户提供服务。4颗主用卫星分布于太平洋,印度洋和大西洋赤道上空约36000公里高度的同步轨道上,分别覆盖太平洋、印度洋、大西洋东和大西洋西四大洋区。无论您在世界任何地方都可以通过海事卫星进行通信。当船舶在大洋中行驶时,无论处在哪一个洋区,要建立船舶与海事卫星之间、地面站与卫星之间的通信,必须开发相应的自动跟踪方法,保证船舶上的卫星天线时刻准确的对准海事通信卫星,以保证天线波束始终指向卫星。按跟踪原理,现有的自动跟踪方法有:步进跟踪,圆锥扫描、单脉冲跟踪、程序跟踪、记忆跟踪和轨道预测跟踪等方法。本文首先阐述了地面接收天线相对海事卫星的指向的数学基础,推导出地理坐标系和载体坐标系下天线指向数学模型的公式,并依据此数学模型分别对太平洋卫星和印度洋卫星进行了算法仿真;然后提出本课题中海事卫星通信系统的跟踪原理:采用了程序跟踪和最大能量信号比较的方法结合的跟踪方式,来达到跟踪海事通信卫星的目的。然后详细介绍了本课题中跟踪方法所选用的倾角和陀螺仪两种传感器各自的作用和特点,并制定了基于两种传感器的关于角度的算法,主要是陀螺仪的积分算法。然后在海事卫星天线指向的数学模型和两种传感器角度算法的基础上,介绍了在天线跟踪过程中的稳定跟踪算法的原理,及在寻星、跟踪两种状态下补偿算法的实现过程;论文的最后在提出两种可以采用的优化方法各自优点和使用方法的基础上,介绍了本系统中用查表法优化软件性能的方法和最终优化的效率分析,优化的成果是使星位解算的算法效率提高到原来的3倍。