为了实现空间光通信中高精度的链路，本文重点研究了影响面阵探测器对于目标定位精度的关键因素。首先从机理上分析了质心算法的误差，并仿真验证了满足空间无损采样条件的必要性。我们定义了NU值并以此为指标来量化探测器的非均匀性，随着NU自0开始线性增长，质心的定位误差持续增长但是速度放缓。当NU值为0.005时，最大定位误差为0.043 像素。在目标入射到光学系统的光强不断改变的条件下，NU值越小，质心位置越接近光斑的真实位置。我们通过实验测试了某种典型的CMOS探测器在不同光照强度下的像元响应，建立了像元响应非均匀性的数理模型，计算出NU值于线性响应范围内在0.0045到0.0048范围内波动。光斑质心定位精度的实验结果表明，绝对定位误差小于0.05 像素，可以满足高精度链路的需求，验证了理论和仿真的有效性。