月亮模拟器是导航光学敏感器地面模拟试验和性能测试与标定的重要设备,在地面上模拟月亮光辐照特性,用来模拟空间环境,是试验系统内的目标模拟器,其主要作用是提供与月光光谱相匹配的、均匀的、准直稳定的且具有一定辐照度的月光模拟信号,主要用于航天器(飞行器)空间环境模拟试验和精度标定。本文论述了月亮模拟器的组成、总体结构布局和月亮模拟器的工作原理,着重对月亮模拟器光学系统及辐照度均匀性进行了深入的研究,提出了一种同轴透射式光学结构的设计方案。在此基础上,针对月亮模拟器光学系统进行了的优化设计,为满足月亮模拟器辐照面均匀的要求,光学系统中采用了光学积分器;并重点分析了光学系统像差及各光学元件对辐照面辐照均匀性的影响,通过理论分析和实验,验证了所设计的月亮模拟器光学系统的正确性。