本发明提供一种基于光纤测量的载人航天器结构全场应力反演系统，通过密封舱外壁关键部位布设的传感器单元获取密封舱关键部位处的最大主应力和最小主应力，然后基于有限元的方式从关键部位处的最大主应力和最小主应力反演出整个密封舱外壁各个位置处的最大主应力和最小主应力，实现密封舱全局应力的预测，解决了目前的应力测量数据仅仅是局部点而导致应力预测精度不高的问题，同时为航天器延寿提供解决方案，具有较高经济效益；此外，本发明基于光纤光栅应变传感器离散的应变数据，还能够实现空间站单舱、两舱、三舱组合体状态下的结构应变状态的全场反演。