地球模拟器是卫星控制系统中姿态测量关键部件——红外地球敏感器的一项重要地面试验设备。红外地球敏感器地面标定试验精度的高低,将直接影响卫星在轨道上的工作精度。本文针对卫星同步轨道高度35786Km,实现在地面上模拟卫星在太空中所看到的地球,采用准直式的方案,研究了一种卫星试验用小型地球模拟器,解决了红外地球敏感器地面模拟试验测试和精度标定问题。本文介绍了卫星试验用小型地球模拟器的总体结构、组成及基本功能,并对地球模拟器的光学系统进行了详细论述。锗准直透镜是地球模拟器中最重要的部件,文中采用红外光学系统设计与计算技术,着重设计了锗准直透镜,通过理论计算和光学计算,得出地球光阑、热地球位置和大小与地球张角、锗准直透镜光学参数之间的关系,通过对地球张角偏差和光束平行度偏差的计算与分析,验证了所设计的锗准直透镜以及地球光阑位置与大小的正确性,为地球模拟器的研究提供了设计依据。