wMPS（workspace Measuring Position System）是一种新型的网络式大尺寸测量系统。与基于角度交会的定位方法相比,基于光平面交会的定位算法避免了方位角的计算,消除了发射器装配误差的影响。通过对两种算法的证明和比较,分析了主要误差来源,并通过实验进行了验证。实验结果表明,在6m×6m×3m的工作范围内,测量误差小于0.15mm,满足大多数现场大尺寸测量需求。

介绍了一种基于旋转平面激光单站测角、多站交汇的坐标测量系统,并对其校准方法进行了优化。分析了系统的测角方式和多传感器交汇测量的特点,阐述了基于传统方法的单基站方位信息测量原理及系统结构,并提出了相应的单站结构参数和系统参数校准方法。针对转轴直线和光平面的特点,设计了配套附件并借助经纬仪标定了结构参数,同时通过接收器确定光平面初始位置来实现多站系统校准。为进一步完善校准技术,分析了影响校准精度的主要误差因素,基于此分别对结构参数标定方式和系统校准过程的控制加以改进,研究了一种系统一体化标定方法。实验显示,系统整体测量误差达到0.1mm,证明了提出的校准方法切实可行,提高了校准精度。

精密转台是精密测量仪器的重要组成部分，转台轴系精度对仪器整体精度有重要影响。文中根据多光栅测角传感器特点，设计了一台一维精密转台，通过有限元分析完成转台的力学性能分析。其中，使用ANSYS软件对转台进行静力学分析，仿真使用环境下转台的应力分布和位移分布情况；通过动力学模态分析，得出转台各阶振型及相应固有频率。完成设计和仿真后，使用千分表对转台轴系的轴向跳动和径向跳动进行测量，通过建立数学模型分析转台回转精度，验证转台轴系回转精度达到4.3″。