水平式望远镜的突出特点是在天顶处没有跟踪盲区，这使它更适于高仰角的人造卫星、空间碎片等目标的轨道测量。水平式望远镜与常见的地平式望远镜结构不同，其目标测量坐标系、三轴误差检测方法和精度模型等也不相同。本文目的就是要针对水平式望远镜的结构特点，建立误差分析、检测和误差补偿体系，提高望远镜的指向精度。　　 首先根据水平式望远镜的工作原理建立了水平坐标系，应用坐标变换的方法推导了水平式望远镜与其他目标测量设备数据的转换算法；应用球面三角方法推导了水平式望远镜三轴误差对观测精度影响的关系式，并针对不同的结构形式的水平式望远镜提出了检测方案，对经纬轴垂直度误差和照准差分别进行了实际检测；建立了水平式望远镜的广义坐标系，应用齐次坐标变换的方法推导了水平式望远镜的测量方程，在此基础上，采用蒙特卡洛法进行误差的仿真合成，对测量误差进行了预测；分析了各误差对精度的敏感性，确定了对测量误差影响较大的误差因素，在误差敏感性分析的基础上建立了基本参数模型，利用球函数原理建立了球函数模型，应用齐次坐标变换的方法近似推导了增加弹性变形参数的补偿模型。　　 通过实测数据对比了三种模型的误差补偿效果。结果表明，虽然球函数模型的参数较多，参数之间的相关性大，但球函数模型的补偿精度要高于基本参数模型和非刚体变形参数附加模型；对三种模型补偿后的残差序列进行假设检验，检验证明三种模型的残差序列均来自正态分布；通过对模型参数的相关性分析，确定了基本参数模型和附加非刚体变形参数模型中参数的物理意义。