现代战争是高科技的战争,高精尖武器在战争中担任着重要的作用。红外制导导弹作为重要的武器,它的发展体现着一个国家的综合国力。因此对导弹各项性能的测试尤为重要,实际的打靶测试需要大量的财力、物力,因此通过在地面使用导弹测试设备进行半实物仿真测试能够降低成本、提高使用率,对国防建设的发展中具有重要的意义。本课题来源于横向课题项目“红外制导综合测试系统的研制”。旨在设计一种测试对象为红外制导导弹的测试装置,对影响测试装置精度的因素进行分析,为改进其结构提供理论依据。本文首先对红外制导导弹测试装置的国内外研究现状进行分析,介绍了结构参数优选方法——正交试验法。结合课题的设计要求,分析测试装置的工作过程,提出红外制导测试装置的总体方案,对装置本体包括导弹位姿模拟机构和红外目标模拟机构进行结构设计。之后通过对后支撑架机构进行受力分析和对目标模拟机构进行ADAMS运动学仿真来分别完成两个电机的选型,并对控制系统进行设计。其次,本文分别从导弹位姿模拟精度和红外目标模拟精度两方面对初步设计的测试装置进行精度分析,对误差因素——后支撑架机构的传动误差、旋转机构的主轴回转误差和零部件受力变形误差进行量化分析,并将各分误差进行综合,发现综合后装置精度不符合要求,进而找出影响装置精度的主要误差因素,为提高装置精度进行结构改进和结构参数优选提供理论依据。再次,对影响装置精度的主要误差因素——初步设计的壳体、滑台和光管支撑座进行结构改进,并使用正交试验法对改进后结构的参数进行优选,得到更优结构。先选定参数指标,利用正交表安排各因素水平组合,根据不同因素水平组合对零件建模,之后进行有限元分析,对得到的试验结果进行极差和方差分析,得到各试验因素对试验结果影响程度的显著性,找出单指标下的最优水平,最终确定双指标较优结构参数。将结构参数优选后得到的装置再次进行精度分析,并和初步设计的结果进行比较,得到满足精度要求的结构。最后,对样机进行实验验证。验证了后支撑架机构在竖直方向上的运动范围达到了要求,验证了旋转机构在转动到极限角度时能够自动换向,换向时的角度误差在误差范围内,验证了旋转机构的主轴角运动误差和理论误差相差不大。