本文研究了机载激光雷达载荷平台姿态角随机测量误差对点云和三维成像精度的影响机理。首先分析了线扫描式机载激光雷达工作原理，推导了姿态角随机测量误差与激光脚点定位误差之间的映射关系，并提出一种曲面拟合插值定量描述三维成像精度的方法。通过数值仿真，建立了三种常见地形的模型，即平面、长方体和半球体，并模拟了姿态角随机测量误差对激光点云和三维成像的影响规律。最后，对一个实物模型进行了姿态角随机测量误差影响的半实物仿真实验，定量描述了姿态角随机测量误差造成的点云定位精度以及三维成像精度的变化。仿真和实验结果表明，姿态角随机测量误差造成激光脚点定位精度降低，激光脚点的高程精度较高，是平面精度的4．5倍；姿态角随机测量误差增大10倍，激光脚点定位误差也增大10倍，而三维成像精度则降低了40倍左右。