在深空探测工程中,大口径天线是深空测控系统和地面应用系统中都必不可少的无线电信号收发设备。指向精度是衡量深空探测天线指向性的重要指标之一。本文主要对精确测量天线指向精度的计算机自动测量系统的设计进行研究。论文首先对深空探测天线指向精度测量的原理及相关算法进行了分析,根据测量方法的实际需要,对射电源法计算机自动测量系统的设计方案进行了描述。论文详细阐述了系统工作原理和系统组成,并着重介绍了自动测量系统的核心软件模块详细设计方法,包括坐标转换模块、测量控制模块以及数据记录模块等。系统具有组成复杂、接口形式多、测量精度要求高的特点,为消除或尽可能的减小测量误差,在硬件和接口方面采取提高硬件配置、建立专网进行通讯等策略。在软件设计上,一是采取多种方式保证数据的精确度、准确度和正确度,如采用最新的天体运动理论和天文常数保证计算模型和所用参数的准确性,使用“对称法”查找天线对准射电源的精确时刻和角度保证数据的正确性;二是采用提前3s预报天线目标角度的方式消除网络传输延时、引入前馈技术提高天线控制精度;三是运用基于Windows媒体流控制的多线程技术提高定时精度。最后,论文讨论了计算机自动测量的误差源的识别,如定时误差、记录采样误差、理论计算误差、指令时延误差等,并对这些误差进行了量化分析。同时,介绍了系统在北京密云50m天线指向精度测量中的应用实例,结果表明系统满足测量应用。本文详述的测量系统基于实际工程项目。该方法已经成功应用到探月工程的50m和40m 口径天线中,这两台天线已经圆满完成了嫦娥系列卫星的精密测轨和数据接收任务。