基于球坐标法测量原理的激光跟踪干涉坐标测量系统,具有测量范围大、动态、可现场实时测量等特点,在航天航空等领域得到了广泛的应用,其基本原理是利用激光干涉仪测出距离和利用两个编码器测出两个角度,实现对空间运动目标点的三维坐标实时测量。本论文基于球坐标法工作原理,以二维枕形PSD为光电位置探测器,设计了激光跟踪坐标测量系统中的硬件电路,包括PSD信号采集与处理和伺服跟踪控制的硬件与软件设计。主要工作内容如下:1)进行了PSD信号采集板硬件电路的设计,包括PSD光电流信号的I/V转换和信号放大电路、信号的A/D采集和转换电路以及信号处理电路,为后续控制电路灵活处理提供了硬件平台。2)进行了跟踪控制板硬件电路的设计,包括DSP和跟踪控制板FPGA的配置电路、光栅尺信号处理电路、光耦隔离电路、D/A转换电路、网口通讯电路以及CPU与各个外围设备的接口电路。3)利用Verilog HDL语言对信号采集板FPGA编程,实现了其对AD信号的采集、光斑重心位置坐标的计算和数据输出功能,采用数字电路实现了对PSD信号的处理。4)利用Verilog HDL语言对跟踪控制板FPGA编程,实现了其对光栅尺读数头输出信号的处理、时钟分频输出以及D/A模块的并行通讯转串行通讯功能。5)系统采用TMS320F2812作为主要控制芯片,对其编程实现了与信号采集板FPGA的通讯以及对伺服电机的控制。6)实验证明,PSD及其处理电路在PSD中心4mm2范围内电压——位移曲线有很好的线性度,且重复性误差控制在0.014mm范围内,采用干涉滤光片可以很好地去除部分杂散光影响,提高测量精度。