光学坐标测量系统是建立在数字近景测量技术基础上的一种新型精密测量系统．它具有便携性好、精度高、测量范围大、受环境干扰小等优点，适合工业工程的现场测量．针对工业现场精密测量的需求，分析了立体视觉原理以及通用坐标测量的数学模型．目前系统的精度接近士0．1mm／m，整个系统已初步成型，能够对实物工件进行测量，其测量精度、自动化程度令人满意．

研究了一种基于光纤准白光干涉技术的大量程绝对测距系统.该系统利用200mm的短扫描导轨,可以实现10m以上的测量范围,测量精度为1μm,重复性优于10-5.系统首次引入光开关器件用于量程倍增.论述了系统的基本原理和量程倍增系统,并给出了相应的实验结论.

利用大地测量方法测量范围大的特点,将水准仪提供的基准水平面配合靶标点一维高精度位移,使得基准面调定后的误差小于±0.1mm,并且成功运用于"汽车车身尺寸激光自动检测站”现场测量中,为大型平面的平面度现场测量提出了一种新方法.

由于难以均布采集坐标点,导致常规最小二乘法拟合的精度低,不适于大型工件.实验结果表明半径和圆心拟合结果之间存在线性依赖关系.因此分别从提高圆心定位精度和半径测量精度两方面提高测量精度.用双目视觉传感器组成配对网络,利用平行弦方法提高圆心定位精度.基于设计半径已知条件,利用半径约束最小二乘法提高测量精度.对大型钢管工件和隧道构件等圆形截面对象进行仿真和实验,采用平行弦方法将圆心偏差由0.005mm降至0.003mm,采用半径约束方法将圆心偏差由25.24mm降至5.06mm.结果表明,两种方法均可有效提高圆拟合精度,对噪声具有较好的鲁棒性.

室内空间测量定位系统（wMPS）是一种基于多向定位原理的新型网络式测量系统,为分析系统单站的测角不确定度,建立了角度测量模型,分析了影响系统测角精度的误差源并给出误差的评估方法,利用蒙特卡罗统计法进行了仿真,获得了测角误差的分布。提出一种以多面棱体和平行光管作为调整手段,多齿分度台为角度参考基准的发射站水平角不确定度分析平台,实验结果表明该平台的有效性并获取测量空间内发射站的水平角不确定度为2.2″。

误差修正技术是提高测量仪器精度的重要途径,本文详细介绍了具有时变系统误差与随机误差的非稳定动态测量过程实时误差预测修正方法,即:用标准量插入法实时分离误差,采取神经网络建模法对分离出来的误差进行实时建模,跟踪误差的变化,对其进行预报修正.通过自行研制的动态测角仪对这种误差修正技术进行了验证,使该测角仪的测量精度提高近10倍.

本文介绍了自主开发的基于多台(两台以上)电子经纬仪/全站仪组成的非接触式大尺寸柔性三坐标测量系统MetroIn的系统设计思想、数学原理以及系统的构成与功能.测试表明:该系统点位测量不确定度可达0.05mm,并介绍了系统在某航天器推进舱检测中的应用.

在大尺寸坐标测量领域,双经纬仪坐标测量系统因其测量精度高、移站方便、非接触式测量等优点应用广泛。针对工业现场大尺寸精密测量的需求,本文基于双经纬仪前方交会测量原理,分析了两种不同的经纬仪系统标定方法,利用面向对象的VC技术设计实现了经纬仪系统的标定、通讯、测量、基本几何元素拟合等功能,并完成了系统人机交互界面的设计和基于ADO访问技术的数据管理。实验结果表明：该坐标测量系统测量精度高,操作高效实用,可广泛应用于工业现场大尺寸坐标测量中。

设计了一种基于平晶扫描的轴类零件直径测量系统。激光透射旋转的平晶产生扫描平行光．扫描光偏移光轴的距离是入射角及平晶自身参数的非线性函数，光电检测及计时电路获得测量周期和对应被测工件边缘的信号跳变时间，根据时间与转动角度的比例关系将所得时间量换算成人射角度，最终实现直径测量。利用刀口法进行标定实验，分别采用参数拟合法和RBF神经网络法确定实际非线性测量方程，完成了各测头的标定，进一步实现多测头系统标定，在100mm的测量范围内，3δ重复性误差为0．006mm，测量误差为±0．010mm。

要提高自准直仪的准确度,首先要提高分辨力。为了能有效地提高分辨力,采用了在自准直仪光路中加入放大光路,对自准直像及其位移量进行放大的方法。通过样机研制,自准直仪的最小显示值达0.001″,含示值跳动量的分辨力小于0.005″,在±10″测量范围内的示值误差为±0.01″,在±50″全量程的示值误差为±0.02″。自准直光路中增加光学放大环节,能有效地提高自准直仪的分辨力,而且对静态和动态数字式自准直仪都能适用。