针对过载下精密仪器承载板的结构轻量化和力学性能提升的需求，融合拓扑优化和点阵优化的优点，以结构最小柔顺度为约束，质量最小化为目标提出一种宏微观相结合的多尺度轻量化设计方法，并对影响点阵优化的关键参数进行三因素实验后得到轻量化的仪器承载板。有限元分析表明，多尺度轻量化后的仪器承载板的质量减轻85.2%，过载下的变形降低29.07%，结构的动力学性能得到提升。该多尺度轻量化设计方法，为航空航天结构的轻量化设计提供了理论支持和参考。