准直式红外地球模拟器精度的衡量标准为地球张角,但如今国内外无法进行实际测量,只能靠光学计算得出结果。为了测出红外地球模拟器的地球张角,文中采用红外探测与光学调制技术,提出了一种可行的地球张角标定方法,为地球模拟器张角的测试技术提供了技术手段,解决了地球张角测试方案问题。本文介绍了地球模拟器张角标定系统的总体结构、组成和测量原理,并对测试地球张角的关键部件小视场红外探头的设计方法进行了详细论述和分析。从地球模拟器张角测试需要出发,当采用一束细光线进行测量时,希望红外探头的视场角越小越好,但是视场角变小,致使张角标定系统的信噪比过低,会带来较大测量误差,导致整体测试精度降低。为此采用超半球浸没透镜的方法,有效解决了这些难题。利用该系统对地球模拟器张角进行实测,结果表明三种地球张角误差均小于±0.05°。通过实验对所研制的小视场红外探头的视场进行了标定,结果表明其视场大小及形状为0.45°×0.48°的椭圆形,满足了地球模拟器张角标定的要求。