在星敏感器高精度的地面精确标定任务中，为满足其对高精度大视场多星模拟器的需求, 研制了可实现20°×40°视场内65颗恒星位置、星等精确模拟的高精度星模拟器。文章从星模拟器原理出发，基于星模拟器空间坐标系转换设计了模拟星支架，通过分析影响模拟星指向的误差，采用 “主次镜一体式安装”、“全铝式模拟星系统”、“星孔位置补偿”等关键技术，设计高精度模拟星系统；建立各模拟星在o-x′y′z′坐标系中的空间位置模型，推导出各模拟星俯仰偏摆角度、单星指向及星间角距数学模型，并计算出单星指向理论误差及星角距理论误差，作为装调及试验的理论基础。试验结果显示，所有模拟星单星指向误差均优于1.914″，任意两模拟星角距误差优于4.3″；设计的高精度大视场多星模拟器精度满足要求，解决了新型星敏感器对高精度大视场多星模拟器的需求，可以作为高精度星敏感器地面性能标定的重要设备。