在信息化作战体系中,通信手段的隐蔽性与作战平台的生存能力息息相关,对于水下平台来说,目前其实现远距离通信的手段就是通过海面浮标转发信号,实现对星通信。但是海洋气候复杂多变,海面经常会出现波浪导致通信浮标出现强烈晃动,严重影响了其通信能力。目前应用比较广泛的移动卫星通信系统的增稳控制部分都用于大型地面接收单元,并不适合体积较小的海面浮标。为此本文设计一种具有增稳控制系统的对星通信浮标平台,通过增稳控制系统来提高卫星通信天线的姿态稳定精度,从而提高水下平台对星通信的效率。本文首先根据需求分析设计了浮标的主体结构与增稳控制系统的机械动基座,确定了两轴增稳云台控制系统的设计方案并分析了云台的增稳原理。之后展开两轴增稳云台控制系统设计,该系统主要由姿态检测部分、电机驱动部分和主控制器三部分组成。在硬件设计中对三个模块所采用的核心部件MPU6050传感器、DRV8313驱动芯片和STM32F303微处理器做了详细的应用介绍和相应的外围电路设计。在云台系统的算法研究部分重点分析了应用于多传感器信息融合姿态解算的卡尔曼滤波和互补滤波算法以及改进的积分分离PID控制方法,通过MATLAB搭建了仿真平台,仿真结果表明提高了姿态解算精度和云台控制效果。最后搭建了两轴增稳云台控制系统并测试了云台的在不同干扰下的自稳功能,通过验证本设计达到卫星天线增稳的预期目标。