近些年,我国的航天航空事业技术迅速发展,研制更高技术水平的太阳模拟器和地球模拟器,将有效的提高航天技术在地面的模拟测试水平,为航天技术在地面试验提供更精确的技术手段和试验环境。空间模拟技术中,太阳模拟器和地球模拟器是标定、测试、检测地空性能的重要区间设备。太阳模拟器主要是用于对宇航太空实验中的飞行器的太阳辐照模拟试验中,准直性、辐照度、不稳定度和均匀性等参数的测试和检验的重要功能器件。太阳模拟器多用于在实验室中进行测试器件的可控光源。地球模拟器是在红外地球模拟地面试验中测试和标定的重要设备,其功能是在地面实验室环境中模拟在不同的太空轨道中看见地球,模拟地球地表面被辐射的状态下的工作特性。近年来受到了学者们的广泛研究。本文根据技术指标提出了太阳模拟器总体设计方案,对太阳模拟器的各个光学系统包括氙灯光源、椭球面聚光镜和光学积分器等进行了详尽的推理设计；对影响太阳模拟器的辐射特性的指标参数的形成原因及改进方案；最后完成了太阳模拟器的整体结构设计和加工,并对其性能指标进行了实验检测。对地球红外背景辐射特征进行了分析,模拟了地球红外背景,得出了地球模拟器的设计外部条件,提出了地球模拟器系统设计方案,对电加热膜的选取进行了计算论证,热地球光阑设计中对结构设计,光学调制盘设计中对角速度和角度的设计进行了推理论证。经检测,太阳模拟器有效辐照面积为2500mm,辐照度为1.15个太阳常数,辐照不均匀度为士4.4%,辐照不稳定度为±0.52%,设计系统各项性能指标均已满足设计和使用要求。