本发明公开了一种具有消热差的动态星模拟器投影光学系统，包括光阑、镜筒和星点显示器件，所述光阑与星敏感器入瞳匹配，所述星点显示器件安装在镜筒的尾端，在镜筒内自前端至尾端依次同轴设有第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜；第一透镜为双凸透镜，第二透镜为双凸透镜，第三透镜为双凹透镜，第四透镜为凸面朝向光阑方向的弯月透镜，第五透镜为凹面朝向光阑方向的弯月透镜，本发明所模拟星点的星间角距误差精度高，优于2″，且在实际使用下，能够在不同温度下保持光学系统像质稳定，从而满足高精度星敏感器在不同温度下的地面测试和标定需求。