本发明提供了一种静止轨道电大尺寸天线热变形方向图在轨实时修正方法，包括：基于摄影测量技术获取天线反射面的热变形数据，处理热变形数据以将形面误差转换为波前相位误差；基于最小二乘法，采用zernike多项式拟合波前相位误差，得到拟合系数；基于拟合系数建立单项zernike分布函数作用下的天线主波束效率影响因子表、增益影响因子表和波束指向影响因子表；建立天线主波束效率、增益、半功率波束宽度、波束指向与拟合系数之间的函数关系式，以计算天线热变形方向图；将计算天线热变形方向图的方法集成于在轨定标方法中，以根据天线在轨不同工作环境下的形面测量数据，进行天线方向图在轨实时、高精度定标修正。