船舶在海上航行时会受到洋流、海浪等因素影响，船体姿态不断发生变化，导致卫星天线系统不能准确对星，影响了数字卫星信号的准确接收。这就需要一套高端的天线系统来保证稳定的接收数字信号，而姿态测量系统是天线系统的重要组成部分，它负责提供控制系统对星所需的两个重要参数（方位角和俯仰角）。本论文主要研究了船用卫星天线的姿态测量系统，以AE（方位角和俯仰角）式框架结构为研究对象，与实验室三轴框架方案进行对比研究，并在此基础上搭建系统平台。在总体设计部分，首先，在分析比较电子罗盘、GPS、微惯性单元等不同传感器组合的优缺点基础上，确定本论文中采用微惯性单元+电子罗盘+GPS组合方案；其次，讨论了系统主控器的选取、天线的框架结构、传感器的安装位置等，设计了本系统采用的总体方案和系统框架图；在理论部分，分析几种常见的姿态更新算法（欧拉角法、方向余弦法、四元数法），讨论了静态和动态条件下的方位角和俯仰角的计算方法，并对此进行Matlab仿真验证。最后论文给出了系统平台的具体设计，包括硬件设计和软件实现。硬件部分主要包括TMS320F28335与MIMU、GPS、电子罗盘的接口电路，以及ARM主控系统的组成（包括带触摸屏的液晶屏、RS232、数据记录卡、NandFlash/NorFlash、USB、JTAG等接口电路）。软件部分主要包括DSP采集ADIS16350模块、GPS模块、电子罗盘模块信息的流程、裁剪和移植嵌入式Linux操作系统、编写驱动程序、移植Qt库和编写人机交互界面等，并验证设计的正确性。