本发明公开了一种基于球冠函数的双轴旋转系统指向误差的修正方法,包括：误差采集：在星表中选取全天均匀分布的恒星或射电源进行跟踪观测,得到恒星的理论位置和测量位置,将测量位置和理论位置相减,得到误差分布；误差模型拟合：将得到的误差分布,选择合适的正交球冠函数模型,进行拟合,计算出误差拟合系数；其中,正交球冠函数模型包括半球谐函数HSH、Zernike球冠函数ZSF和纵向球冠函数LSF；误差控制补偿：把误差模型和相关的拟合系数,放入指向控制系统,进行补偿。采用本发明的方法,模型稳定性强,不易受到测量噪声的影响；不需要需根据望远镜的机架形式,确定模型的形式,修正精度高。