本专利公开了一种基于测角法的长焦距激光三维成像仪畸变测试装置。照明平行光管焦面星点，经平行光管准直，光线入射到激光三维成像仪光学系统后，聚焦到成像探测器上，形成星点影像，转动测高仪支撑转台，获取一系列星点坐标与转台角度的对应关系。测试装置采用高精度的光电自准直仪监视转台转动角度，大大提高了测角精度；建立畸变数学模型，编制专用软件处理质心位置和数据处理，排除转台抖动、气流等环境因素引入误差。本专利解决了传统畸变测试装置在长焦距激光三维成像仪畸变测试中数据不稳定，从而影响畸变测试精度的问题。