校靶对保证军用飞机武器系统射击、投放的准确性具有重要意义,传统的校靶方法操作复杂,费时费力,为了改进传统校靶方法,本文根据实际校靶要求,提出了切实可行的校靶方案,并设计了校靶仪光学系统。所设计校靶仪采用双光路光学系统,由像移来反映被测系统的轴偏角,并通过图像传感和数据处理技术得到数字化结果,完成机载武器轴偏角的测量,并指导武器调整到规定的空间位置。所设计光学系统包含三个分系统:自准直系统、可调焦望远系统、照明系统,实现两个基本功能:被测器件与测量单元的中心对准,以及被测器件的角度测量。自准直系统和望远系统共同完成中心对准,建立起角度测量的基准,然后卸下望远系统,由自准直系统完成角度测量。照明系统采用高性能LED作为光源,保证不同环境下校靶仪均能正常工作。校靶仪的工作距离在200～3000mm之间变化,在中心对准过程中,望远系统通过调焦来补偿工作距离的变化,不同工作距离下系统均能良好成像;角度测量过程中,测角范围随着工作距离的增加而下降,成像模拟的结果表明不同工作距离下成像质量均满足实用要求;所设计照明系统有效收集LED的光能,照度分析结果显示分划板照度具有足够的均匀性,像面照度大小满足CCD要求。