数字化测量技术的快速发展为飞机部件装配提供了多种大范围、高精度、高效率的测量手段。本文针对复合材料整体壁板定位优化问题,提出将数字化测量技术应用到复合材料整体壁板的定位中,利用数字化系统的高精度测量,获得壁板外形的高精度三维数据并与其理论数模进行配准。依据不同区域定位精度要求,分配初始权重,结合整体壁板不同定位方式约束条件,开发壁板定位约束优化算法,建立约束定位模型,并对其进行计算求解。最后搭建整体壁板模拟定位平台,开发相应的控制与分析软件,验证本文方法的有效性。本文主要研究内容如下:1)介绍了复合材料整体壁板的成型工艺和结构特点,分析了其在定位中约束条件,并依据其结构特点将其定位分为自动定位和手动定位两种方式。最后针对其结构特点以及定位要求,提出一种基于数字化设备激光跟踪仪的复材整体壁板测量定位优化方案。2)采用区域加权ICP(RW-ICP)算法,实现复材整体壁板不同区域定位精度的权重优化分配,建立复材整体壁板无约束定位优化模型。分析了无约束定位优化的局限性,并结合其定位约束条件,建立复材整体壁板的约束定位优化模型:自动定位和手动定位模型,并研究了手动定位情况下重力对复材整体壁板定位的影响。3)采用半边数据结构对STL三角网格进行拓扑重建,提出基于K-D树和三角投影的最近点查找方式。提出“两步法”的复材整体壁板定位求解方法:首先进行无约束定位求解,检测结果是否满足定位要求,满足则退出,不满足则在此基础上加入约束条件进行约束定位求解。4)构建了整体壁板模拟定位平台,基于Matlab GUI图形界面开发控制软件,设计实验流程,验证本文提出方法的有效性。