本发明公开了一种星载双光栅准直器的指向光轴和光栅位姿标定系统及方法，该系统采用太阳指向镜头、太阳指向探测器、位姿测量镜头、监测特征点、位姿测量探测器以及控制及处理单元构建的标定系统，直接安装于双光栅准直器上，通过分析出光轴指向变化、前后光栅阵列平面的位姿变化与光斑位置坐标变化之间的关系，通过构建多个关系式，对待标定参数的表征量进行求解即可实现指向光轴和光栅位姿的同时标定，并且本发明系统结构简单、体积小，有利于载荷量化，并且处理算法易实现，同时能够解算出双光栅准直器工作时的多种必须信息。