本发明涉及基于优化的LiDAR运动补偿位置姿态系统对准方法，建立一个综合利用惯性测量单元敏感信息和GPS量测信息的数学模型，该数学模型能够利用惯性测量单元敏感的运动信息和GPS测量的位置、速度信息进行纯惯性导航解算，并在导航解算中将初始姿态作为一个独立待求量，利用优化方法解算得到某时间点的最优初始姿态信息，使得IMU在该初始姿态下进行纯惯性导航的速度轨迹与GPS速度轨迹之间方差最小。本发明具有对准精度高、速度快、鲁棒性强的优点，可用于惯性导航坐标系统或惯性测量系统进行空中对准。