本实用新型公开了一种空间观测光学遥感器特大口径可展开主镜精密锁定装置，包括定位装置和锁紧装置。定位装置由限制三个自由度的一组定位块、限制两个自由度的一组定位块和限制一个自由度的一组定位块组成；每组定位块由固定在主镜中间镜支撑结构上的母定位块和固定在主镜分块镜支撑结构上的子定位块组成。锁紧装置由固定弹簧螺母、前基座、弹簧、锁紧螺母、后基座、推力轴承、锁紧螺栓、减速器和步进电机组成。本实用新型的锁定装置，定位和锁紧是分开来实现的，降低了加工和控制难度，提高了定位精度和锁紧的稳定性，实现纳米级的稳定性。本实用新型也适用于其它空间大型展开机构。