随着重大型基础装备工业的快速发展,大型装备的几何量测量面临着测量空间尺寸大、被测特征结构复杂、测量环境恶劣等问题。采用传统单站测量模式难以平衡测量范围、测量精度以及测量效率之间的矛盾,难以满足当前的测量需求。现场大型装备几何量测量必须利用三维坐标测量控制网实现整体精度控制与统一。本文针对当前工业领域内的大型装备空间尺寸精密测量问题,研究了三维坐标测量控制网的构建理论与精度优化方法。论文的主要研究工作和内容如下:1、分析了大型装备几何量测量所面临的问题,阐述了传统单站测量模式的缺陷,研究了精密测量控制网的应用需求、研究现状及构建手段。2、测量过程中涉及到的坐标系变换和统一是实现大空间全局测量的关键,分析了坐标变换模型和变换参数求解方法,研究了空间转站误差的变化规律,探讨了减小坐标系转站误差的方法。3、利用激光跟踪仪高精度的干涉测距特性,实现了空间三维测边控制网的构建,从而对激光跟踪仪的测角误差进行优化,提高全局控制点的测量精度;结合测距精度随距离的变化,研究了激光干涉测距加权的三维测边控制网的构建;顾及不等精度点位观测情况,研究了测距加权不等精度观测的三维测边控制网的构建。4、利用激光跟踪仪高精度的测距特性实现了长度基准的构建,将多个空间长度基准作为约束加入控制网中进行优化,实现了空间多长度约束的三维坐标测量控制网的构建。5、分析了三维坐标测量控制网优化软件的功能需求,进行了控制网优化软件的总体框架设计,具体实现了控制网优化软件的各个功能模块。