随着现代测量技术的发展,许多新型测量方法逐渐应用到了同轴度的测量中,特别是非接触式测量方法。本文以无人机副翼双耳孔为测量对象,分析发现零件较长、被测孔径小、孔深短、相邻孔间距大、测量空间受限,且没有测量基准。通过对国内外相关研究成果的分析,发现已有的测量方法存在局限性,因此本文提出了基于激光准直的非接触式测量方法,并自主设计反射测量装置,解决这类大跨度小孔系零件的同轴度测量问题。主要研究成果如下:（1）在分析测量技术指标的基础上,设计了同轴度测量系统的总体方案,包括同轴度测量系统总体框架、四维激光准直平台、五维截面圆测量平台等硬件平台的设计和同轴度测量软件平台的设计。（2）依据测量系统总体方案,搭建了同轴度测量平台,主要包括激光准直平台和截面圆测量平台。激光准直平台以位置灵敏探测器为核心,通过首尾孔中心连线建立测量基准,并提出了首尾孔自动对中模型及算法,实现了四维运动平台结合倾角仪的激光自动准直调节。截面圆测量平台以准直激光为基准,在中空轴电机两侧的光斑位置测量基础上,建立相应模型和自调整算法实现了旋转轴线的校准;同时以激光位移传感器为核心,创新性地设计了一种反射测头,可以在φ10mm大小的耳孔内进行旋转测量,获得截面圆信息,拟合计算同轴度误差的大小。（3）根据同轴度测量机械行业标准,提出了适用于本系统的多种同轴度评定方案,通过计算精度、计算效率等指标对比,应用多种拟合方法对试验数据进行计算分析,确定以首尾孔中心连线作为基准进行同轴度评定。（4）以模拟无人机副翼搭建的三对双耳孔作为测量对象,进行系统标定试验和同轴度测量试验,结果表明同轴度检测精度为0.04mm,满足测量系统技术指标的要求。