地球模拟器是红外地球敏感器地面模拟试验、性能测试与标定的重要设备,通过在地面上模拟地球红外特性,实现航天器空间环境模拟试验和精度标定,其整体精度的高低将决定红外地球敏感器的地面标定水平,并最终影响卫星的在轨工作精度。为在地面上模拟出卫星于太空中所看到的地球,本文针对自旋稳定卫星的核心部件一自旋扫描红外地球敏感器,设计了一种小型双目标地球模拟器。通过了解地球模拟器的工作原理,本文深入研究了红外地球模拟器的总体设计技术,并提出其总体设计方案；分析了地球模拟器的光机结构特性,详细设计了模拟器的各个重要机械部件；为确定所设计的地球模拟器结构合理、正确,建立了小型双目标地球模拟器的地球光阑和光学调制盘的立体模型,采用有限元分析技术,应用Ansys分析软件,对其进行了热变形与模态分析,其最终的分析结果验证了所设计的地球模拟器结构方案正确可行。