本发明公开了一种适用于光学合成孔径成像系统的离焦解耦指向校正方法，可用于光学合成孔径成像系统子孔径指向的实时校正。本方法利用沿光轴方向较大尺度偏置于成像焦平面的探测器将交叠的合束光斑解耦为多个离焦子孔径光斑；分别计算每个离焦子孔径光斑的像素偏移量，将其转化为各子孔径光轴的指向偏差，控制执行机构进行相应补偿，实现光学合成孔径成像系统的实时闭环指向校正。本方法仅需一个置于长离焦面的探测器即可实现对合束光斑的解耦，相对于目前通过设计特殊光学模块分离光斑的方法，光路更加简单紧凑，不受孔径排布、孔径数量、光路结构以及系统参数等的限制，在保证同等精度前提下，具有普适性强、移植性好等优点。