飞机装配在飞机制造过程中占有重要的地位，是飞机制造的关键和核心技术。飞机总装是部件装配的延续，是飞机装配的最后阶段；大部件对接是飞机总装阶段的主要工作内容。大部件对接质量在很大程度上决定了飞机的最终质量、制造成本和周期。我国飞机大部件装配仍沿用传统装配方法，装配效率低、精度和质量难以保证，已不能满足现代飞机高效、经济性等要求。需综合采用数字化测量、信息化管理、数控自动定位和自动连接等技术，使飞机大部件对接朝着自动化和数字化装配方向发展。目前，大部件自动对接相关技术和软硬件装备长期被国外公司垄断，严重制约了我国航空制造业自主研制能力提升。为此，本文以翼身对接为研究对象，对大部件对接测量控制网、柔性自动调姿机构、对接轨迹规划、大部件位姿跟踪测量、自动对接系统等大部件自动对接技术进行深入和系统的研究。全文的主要研究成果包括：（1）提出了飞机大部件自动对接测量控制网构建方法，建立了测量控制网平差模型，分析了公共基准点布设与测量控制网精度的关系，给出了大部件自动对接测量控制网的布设原则。（2）设计了翼身调姿柔性自动定位器，并分别针对机翼和中机身结构特点及动力学特性，构建了机翼和中机身柔性自动调姿机构，建立了调姿机构各误差源对翼身调姿精度影响的计算表达式。（3）为避免位姿迭代求解过程中雅各比矩阵出现奇异，将阻尼最小二乘法和乔列斯基分解相结合，提出了大部件位姿阻尼最小二乘迭代求解算法。（4）分别建立了机翼和中机身自动调姿的运动学方程，推导出了横滚、俯仰、偏转描述的机翼和中机身调姿机构雅各比矩阵。分别建立了建立机翼和中机身自动调姿机构的动力学方程，依据机翼和中机身自动对接动力学特性，提出了机翼和中机身自动对接轨迹规划算法。（5）提出了大部件位姿精确跟踪测量方法，建立了位姿跟踪动态系统的函数模型，推导出了位姿无偏卡尔曼滤波和外推算法。（6）在以上研究的基础上，提出了翼身自动对接系统体系结构，对翼身自动对接系统的各组成部分进行了功能规划。分别建立了翼身自动对接工程数据集、翼身自动对接辅助测量系统和翼身自动对接数据处理系统体系结构，研发了翼身自动对接辅助测量软件、翼身自动对接数据处理软件和运动控制软件，搭建了翼身自动对接运动控制平台。（7）针对ARJ21-700翼身自动对接工程应用，搭建了翼身自动对接平台，制定了翼身自动对接工艺流程。利用翼身自动对接平台实现了ARJ21-700翼身模拟件自动对接。