大口径火炮弹丸装填不到位及卡膛一致性分别会对火炮内膛磨损及射击精度产生较大影响,论文据此开展大口径弹丸卡膛几何参数的现场无损测试方法研究,为大口径卡膛一致性研究提供测量方法与手段。对某型大口径火炮弹丸卡膛状态进行了分析,确定了测量参数及要求,并据此提出一种适用于射击现场的弹丸卡膛参数的无损测试方法。介绍了该测量方法的测试原理及系统组成；根据坐标转换关系,建立弹丸卡膛参数空间几何模型,并介绍了解算方法。根据大口径火炮弹丸卡膛几何参数测试特点,设计了卡膛几何参数测量系统。分析了多种位移传感器的性能,确定选择电涡流位移传感器与静态倾角传感器为位移和角度测量传感器；设计了膛内测试装置与弹丸尾端面参数测量装置；研究了标记制作与识别方法,分析并确定了标记点的类型及尺寸。该膛内测试装置可沿身管轴向平动和3600旋转,能够同时完成弹丸卡膛姿态角和轴向位置的测量。对测试系统的性能进行了实验验证。在某型火炮的身管内,对身管轴线测量测试模块进行实验,对比身管内膛的二分之一圆锥角的理论值与测量值,验证了该模块的测量可靠性；采用弹丸尾端面参数测量模块对某型弹丸进行测试实验,验证了该模块的可靠性；采用测量弹丸轴线变化角度的方法,验证了弹丸轴线测量模块的可靠性；在此基础上对弹丸真实卡膛状态下的几何参数进行测量实验,通过分析实验结果验证了测试系统的稳定性与准确性。建立了大口径火炮弹丸卡膛几何参数测量不确定度模型,分析了机加工误差、安装误差、传感器精度等对测量不确定度的影响,分别给出大口径火炮弹丸卡膛几何参数测量不确定度,并提出改进建议。