大口径反射面天线作为射电天文、深空探测等领域的重要载体,利用它来接收宇宙中的微弱信号。为了更高频段的观测需要,射电天线指向精度通常要求小于主波束宽度的十分之一,对于短厘米波段或毫米波段的大口径天线,指向精度要求高达几角秒,因此对于大口径高频段的反射面天线来说指向问题成为天线性能实现的重要关注焦点。而在射电天线观测运行期间,其主反射体不可避免的会受到环境载荷的作用,导致天线的实际指向偏离目标星源。对于影响指向精度的众多天线结构子系统因素,很少有对主反射体变形这一误差因素的关注,且已有的数学模型并未对主反射体变形所引起的指向误差做有效表征。本文将环境载荷作用下的实际天线指向称为结构指向,完全理想环境下的天线指向命名为参考指向。对型面吻合理论的发展历程进行了详细的阐述,按照型面吻合最小量的选取原则,将其系统划分为一般形式的型面吻合最小量和特殊形式的型面吻合最小量两大类。基于上述型面吻合方法和天线反射体上变形点的空间坐标值,选取与天线增益直接相关的半光程差作为型面吻合最小量,提出了一种三自由度非线性最小二乘吻合的型面定顶吻合算法。既而借助型面吻合参数在反射面坐标系统下对天线结构指向误差进行精准预测,进而对由主反射体变形引起的指向误差做空间分布表征。并利用指向误差的两个空间分布表征量,做严格的空间几何关系推导,得到服务于天线指向误差修正的俯仰和方位的精确调整量,从而构建了主反射体变形同指向误差之间的间接关系。基于数学软件Matlab对该指向误差修正算法进行编译,同时借助某26 m射电天线主反射体有限元模型当中的176组主面变形点空间坐标值做仿真分析。数据结果表明:结构指向响应变形主反射体的半光程差的均方根值一般分布在0.5～0.7 mm之间,相对于参考指向在均方根精度上提高了50.01%到63.33%,这佐证了基于吻合量数据推导建立的指向误差修正数学模型的合理性以及精准性。就俯仰、方位修正量的数值大小、变化趋势和分布特点分析来看,与真实环境载荷作用下天线的指向修正规律有较好的符合。为大型射电天线在对主反射体变形引起的指向精度损失做有效评估,及指向精度的提升均具有很强的指导意义。