本实用新型公开了一种基于系留气球的目标光学特性测量系统，所述系统通过系留气球将光学特性测量设备升至不同高度，能够在对大型目标以及位置相对地面固定且难以控制的地面目标进行光学特性测量时，无需将被测目标转移至专用试验场地借助地面重型转台对目标进行转向控制，也无需通过频繁更换测量设备或通过载机的多架次飞行测量来获取完整全面的测量数据，简化了测量任务流程，减小了测量操作难度，降低了测量任务成本，提高了光学特性测量数据的全面性、完整性和准确性。