由于传统的基于干涉原理的测量方法无法对用于太阳x射线成像仪的WolterI型旋转非球面反射镜进行检测，本文提出了一种在线检测此类反射镜面形的方法。以长程轮廓测量仪的原理为基础，经过改进、整合测量装置并在扫描机构中加入五角棱镜转折光路，搭建了一套WolterI型旋转非球面反射镜面形检测装置，并对该装置的工作原理、结构参数设定以及数据处理算法等进行了研究。用一块标准平面反射镜作为基准面对该装置定标，并通过实测反射镜样品进行验证实验。实验结果表明：该装置的倾斜度测量误差为RMS6．7μrad，重复精度为0．75μrad，轮廓测量精度约为PV0．24λ，RMS0．07λ，基本满足设计要求。

为了提高加速度计应用中坐标系的匹配精度，提出了基于加速度计的坐标系匹配方法，介绍了其基本原理，并对加速度计的测角方法进行了深入研究。试验结果表明：该方法测量最大误差≤0．3°，满足实际应用要求，有效地解决了加速度计应用中的坐标系匹配问题。

为了实现对大直径内孔自动测量机构倾斜角度的连续、自动测量,建立了倾斜度测量系统。系统主要由半导体激光器、光学系统与位置敏感探测器（PSD）等元件组成,以激光光束和光学系统光轴分别表征被测机构的参考轴线与大直径内孔的轴线,同时PSD测量经过光学系统折射后激光光点的位置,由此测量两轴线构成的夹角,确定机构倾斜程度。论文分析了系统的测量误差,并进行了相关的实验,对测角误差进行校正,结果表明：系统的测角精度为±0.02°,分辨率为0.000 3°。系统稳定可靠,能够基本满足测量机构在大直径内孔中倾斜度测量的要求。