本发明提出一种结构简单重力补偿彻底并可模拟航天器空间运动的一种具有偏航随动的主动重力补偿系统，其包括水平随动支撑模块、滚转俯仰低摩擦随动模块、重力补偿主动随动模块、传感测量模块与协调控制模块；水平随动支撑模块可主动跟随航天器的纵横向运动，使重力补偿主动随动模块始终处于竖直方向；滚转俯仰低摩擦随动模块可以跟随航天器的滚转运动和俯仰运动；重力补偿主动随动模块可完成对航天器重力的完全补偿及主动跟随其偏航运动；传感测量模块可以测量航天器竖向位置的变化以及水平绕横向转动的角度；所述协调控制模块负责系统信息的采集融合处理，使系统各模块按系统设计工作，完成航天器空间运动地面的再现。