本发明涉及风洞天平体轴系弹性角在线校准装置及方法，属于空气动力学技术领域。解决的是传统弹性角校准方法存在的方法误差问题、系统误差问题、复合变形弹性角无法准确测量问题、弹性角公式模型简单造成修正精度低问题。包括支杆、天平、高刚度加载装置、目标板、靶座和激光跟踪仪，天平前后端设置高刚度加载装置、支杆，高刚度加载装置前端设置目标板，激光跟踪仪布置在高刚度加载装置前方，靶座分别安装在目标板和高刚度加载装置上。以二次多项式代替现有弹性角修正公式的线性模型，采用单矢量加载方式，实现风洞现场中天平体轴系下的真实弹性角校准，消除传统弹性角校准方法中存在的方法误差和系统误差，有效提高非线性变形的弹性角修正精度。