固体火箭发动机作为底排—火箭复合增程弹的推进器，发动机工作时随弹丸一起做高速旋转运动。高速旋转状态下的发动机内弹道性能和主要性能参数，与其在静止状态下相比有着较大的变化。为了测量发动机在高速旋转状态下的性能参数，本文设计了一种用于高速旋转发动机性能参数测试的测量系统，可实现高转速下发动机推力、燃烧室压力和温度三个主要性能参数的测量。本文设计的测量系统主要包括发动机试车台及其测控系统。试车台采用了由电主轴直接驱动立式主轴的总体机械结构布局，解决了国内现有试车台结构由于动力传递方式在测量通道上包含有摩擦力而使推力值测量精度降低的问题。试车台主要包括旋转主轴系统、动力传动系统、支撑系统、点火系统、推力校准系统。旋转主轴系统采用立式结构，并用液压轴承及推力轴承作为支承，解决了现有试车台由于采用普通轴承而无法实现高转速的问题。动力传动系统采用电主轴直接驱动方式，实现了试车台高转速及无级变速工况。支撑系统采用高精度直线轴承，安装于推力测量通道上，该直线轴承摩擦力极低，保证了推力值测量的准确。发动机燃烧室内的压力及温度测量通过安装于旋转主轴末端的测试仪器完成，该测试仪通过灌装技术内置于与主轴联接的测试仓内，完成测试后由专用读取设备将数据读出。点火系统采用击打机构，该机构可实现击打后瞬间回弹。试车台主要完成高速旋转发动机推力测试，该推力通常为冲击力，推力测量传感器受到冲击力作用后精度会降低，针对这一问题本文设计了推力校准系统，用以每次试验前标定推力测量传感器，保证测量准确。本文设计的推力校准系统动力机构由四通阀控制的双向伺服液压缸及伺服阀组成。针对该推力校准系统建立了数学模型，并进行了数值仿真，仿真结果表明该系统具有良好的动态特性，可对工作力传感器进行校准。本文基于虚拟仪器技术设计了发动机的测控系统，该系统与试车台组成了高速旋转固体火箭发动机测量系统。发动机测量系统可完成最高转速为20,000r/min的试验，为高转速发动机性能参数的测试提供了技术平台，该设备的研制对于工程中高转速发动机性能测试具有理论意义及应用价值。