以K镜消旋系统为例，针对光机结构中多误差源耦合和误差分配的问题，采用蒙特卡洛算法进行误差分解，并提出了类粒子群优化算法，对误差源进行智能误差分配，以指导工程化的加工公差分配和结构优化极限。首先，对一套悬臂式K镜消旋系统的光机结构引起的消旋指向精度进行误差来源分析；然后，通过蒙特卡洛算法结合粒子群优化方法对误差源进行智能分配，指导K镜关键零部件的优化设计和公差分配；最后，分别利用光机耦合仿真分析法和实验装调法对设计的K镜消旋系统进行消旋指向精度分析。结果显示，仿真分析获得消旋指向精度为6.95’’，实验装调最优消旋指向精度为14.24’’，验证了光机结构设计方案及其误差分配方案的可行性。