在构建空天地一体化网络布局中,激光通信组网技术是解决星间高速通信链路最重要的手段,也是未来空间激光通信的发展方向。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,搭建星间一对多激光通信地面实验,以一对多激光通信粗跟踪系统作为研究对象,重点设计研究粗跟踪系统中跟瞄单元的结构形式、测角方案及控制系统。为满足一对多激光通信组网技术中对粗跟踪系统功能与结构的要求,提出了利用三个独立单反射镜式跟瞄单元对光轴进行调整的粗跟踪方案。针对空间环境适应性和轻小型化的需求,在满足系统指标前提下,对单反镜式跟瞄单元进行了轻量化设计,减轻了系统重量,提高了系统工作效率。为实现粗跟踪系统的高精度捕获跟踪,设计了高精度光栅测角方案,并对测角系统的测角误差进行了分析及补偿。为实现粗跟踪系统的扫描、捕获、跟踪控制,设计了基于多路闭环控制方法的粗跟踪系统控制单元,并进行了室内静态跟踪性能实验,验证了一对多激光通信系统粗跟踪系统的跟踪性能。分析和实验表明,本粗跟踪系统结构紧凑,在有限体积及质量要求内,满足多目标、同时、动态、双工通信。