为了保证航天器在发射之后能够正常的完成规定的任务，在发射之前需要进行大量的模拟实验。卫星气浮模拟器是用来模拟卫星姿态的工具。卫星气浮模拟器具有球轴承，可以模拟航天器三个姿态的运动。然而在实验时，由于模拟器球轴承的转心和质心不重合，造成了模拟器重力干扰力矩的存在，这极大地影响了模拟实验的进行，同时造成了实验数据的无效。因此模拟器配平是一项关键技术。它直接影响着卫星模拟器地面的实验质量。配平一般分两个步骤，先是手动粗配平，然后是自动配平。本文在手动配平的基础上，设计了进一步减小重力干扰力矩的自动配平补偿方法。在自动配平时主要是利用执行机构进行姿态控制将姿态稳定住，然后估算重力干扰力矩，进行力矩补偿，最终将重力干扰力矩控制在一个很小的范围内。本文首先建立了与卫星模拟器姿态相关的数学模型。介绍了喷气和飞轮的控制方法，分别建立了喷气和飞轮的动力学模型。设计了喷气和飞轮的控制方法，分别给喷气和飞轮不同的重力干扰力矩的条件进行数学仿真。一般的，喷气控制是用在大干扰力矩下，当重力干扰力矩减小到飞轮可控的范围内才用飞轮控制姿态进行姿态保持。其次介绍了两种自动配平的方法，说明了自动配平过程中需要用到的执行机构。鉴于第一种配平方法的耗时长，而且局限性多，着重介绍了第二种配平方法。在粗配平完成后由于干扰力矩还是较大无法用飞轮进行姿态保持进行配平工作，因此先用喷气的反馈力矩进行基于喷气的自动配平，将重力干扰力矩减小到飞轮可控的范围，再进行基于飞轮输出的自动精配平。基于飞轮的配平，分为两步，先水平配平，再竖直配平。然后介绍了三轴卫星模拟器的硬件设施，台体结构以及主要执行机构的测量精度和输出精度。用前面提出的配平方法，在物理实验模拟器上进行配平。姿态角机动过程中为了防止姿态角超调，设计了路径优化。最终将配平的结果用图像的形式显示出来。最后通过数学和物理仿真实验结果，进一步进行总结和分析。分析配平方法的精度和可行性。总结了卫星模拟器配平精度的主要影响因素。