应现代国防事业对新型海洋监视卫星星座、战场应急小卫星星座等星间组网通信的迫切需求,搭建一点对多点的空间激光通讯互通链路来实现网络信息传输变得至关重要。本文基于新型卫星星座、小卫星星座内卫星间组网通信需求,以组网“一对多”星载空间激光通信粗跟踪系统做为研究对象,针对整体结构的轻小型以及传统支撑方式和轴系设计所存在的问题,重点对粗跟踪系统中跟瞄单元的反射镜支撑结构进行设计研究,提出了一种基于柔性轴承支承的反射镜组件结构。首先,为保证反射镜在受重力载荷以及环境温度变化影响下的面形精度,设计了一种Bipod反射镜柔性支撑组件,通过对该组件的柔性环节进行柔度分析,由MATLAB软件明确其结构柔度与各尺寸间的关系并得到最佳参数。并对该设计结构进行了相关力学仿真分析,分析结果表明本文所研究的Bipod柔性支撑结构具有较好的动态特性及应力释放能力。其次,为解决传统方案俯仰轴系存在摩擦及结构复杂等问题,在满足粗跟踪系统指标所需反射镜的±7.5°转角前提下,采用柔性轴承代替传统滚珠轴承。并通过拓扑优化的方法对U型架进行质量优化,其质量由初始的227g优化到174g,优化率为23.3%,一阶模态频率提高14.1%。最后,对柔性轴承进行转动刚度测试实验,验证了对其理论计算及选型的正确。利用Zygo干涉仪对反射镜面形精度进行检测,结果表明,反射镜在20℃均匀升温5℃条件下面形PV值为0.131λ,RMS值为0.021λ,均满足PV<λ/6,RMS<λ/40的设计指标要求,表明本文所研制的基于柔性轴承的反射镜支撑结构在温变环境下具有较好的的应力卸载能力,满足设计要求。对经过优化后的三组跟瞄单元结构进行整机装配,其整体质量由9013.09g减小为8239.14g,达到了对结构进行轻小型优化的目的。