本发明涉及雷达探测技术领域，具体涉及一种高精度雷达天线调平误差补偿方法。其不对雷达平台调平装置进行任何改造，仅利用天线内部自身安装的高精度双轴倾角传感器实现对方位轴倾斜角的测量。利用波束空间指向不变性原理，将横滚倾斜误差γ与纵滚倾斜误差δ作为目标的天线阵面极坐标值（R_m，ε_z，β_z）的两个参数，通过坐标转换反推出目标的雷达极坐标值（R，ε，β）。用高精度双差分定位装置（定位精度高于雷达）测得目标大地北东天坐标下的坐标值转换为雷达极坐标下的坐标值（R_o，ε_o，β_o），两者差值（ΔR，Δε，Δβ）就是最终要进行补偿的调平误差。