在目前航空发动机设计与试验中,保持良好的叶尖间隙成为提高发动机性能的重要手段之一。在发动机工作中,保持良好的叶尖间隙配合可以减少工作介质泄露,减小端壁损失从而提高发动机性能。在减小叶尖间隙提高效率的同时可能还会导致转静子的碰摩,直接影响飞行安全。因此在飞行中保持良好的间隙配合对提高发动机性能和可靠性具有非常重要的实际意义和工程应用价值。本课题来源于中航工业沈阳发动机设计研究所国家安全重大基础研究课题任务。本文在对航空发动机转静子叶尖间隙测试技术发展现状和数据处理方法进行归纳分析的基础上,对转静子间隙的单传感器单步法的数学模型进行了推导,建立了转静子最小二乘中心法的数学模型,建立了叶尖间隙相关特征参数FIR,IMP以及相对最小二乘圆心的叶尖间隙值的数学模型,并建立了发动机水平放置时消除下沉量影响的数学模型,通过以上建立的模型求解的数值与国外成熟的发动机测试软件Linipot软件计算结果进行比对分析,绝对误差均小于0.001,相对误差均小于0.005%,因此可断定本文所进行的理论研究结果正确,所建立的各理论模型与国外的Linipot软件的对应的数学模型一致。本文还在LabVIEW平台上开发了相应的航空发动机叶尖间隙数据分析处理系统软件,软件具有实时处理数据,自动保存,报表打印,数据查询,间隙放大图显示等功能模块。本文对叶尖间隙的单传感器三次转位关联因素分离方法及时域非对置两传感器关联因素分离方法的数学模型进行了推导,并在LabVIEW上对这两种分离方法进行了仿真,对其分离精度进行了深入的分析。在上述模型建立和系统开发的基础上,本文还做了一些基础性的研究工作,对单传感器多次转位法准确测量条件、参数选择规则进行了总结,提出了一种可以完整提取截面最小二乘圆心坐标位置的方法,对权函数和静子表面轮廓半径方向变动量失真关系进行了研究并总结出了两者之间的影响规律。