角度测量无论是在实际生活中还是在机械制造业及测试领域都占据着非常重要的作用,并且测量过程也不像以往所采取的机械式的测量方法,取而代之的是测量过程的数字化以及自动化。光学测角法由于具有测量准确度高和非接触测量的特点,在众多测量方法中应用最为广。本文为了测量炮膛沿着竖直方向上升时,在水平方向上发生的微角位移,设计了一种激光振镜、PSD微角位移测试系统。本文通过分析激光的特性了解激光作为光学测角法的光源的优点,并介绍了三种光学测量方法,光学自准直法、光学三角法以及激光干涉法;介绍了两种位置探测器,即PSD位置探测器以及四象限位置探测器,对它们的结构和工作原理进行了理论分析,给出了一维PSD常规信号处理电路,在此基础上设计出了一维PSD对中指示信号处理电路,并探讨了影响PSD位置探测器测量精度的因素;振镜作为该测试系统的核心部件,着重分析了它的结构。设计了激光振镜、一维PSD微角位移测试系统,分析了系统构成;最后在该系统基础上提出了两种测量炮膛沿着竖直方向上升时,在水平方向上发生的微角位移的方法,一种是二维振镜测量微角位移方法,结合一维PSD对中指示信号处理电路,通过分析激光器水平状态和仰角状态,给出了微角位移的理论计算公式。另一种是一维振镜测量微角位移方法,结合一维PSD常规处理电路,通过分析激光器水平状态和仰角状态,给出了微角位移的理论计算公式。