航天产品制造过程中的在位测量是数字化制造领域的研究热点。火箭结构中的大型薄壁贮箱的环缝装焊工艺过程中,贮箱零部件的尺寸控制、待焊接的贮箱零部件相对空间位姿的准确测量和定位对焊接质量起到了关键性的作用,所以针对大型薄壁贮箱环缝装焊过程的在位测量技术研究与系统开发对提高火箭贮箱制造质量具有重要意义。本文依托于“大型薄壁贮箱环缝装焊在位测量技术研究”课题,为解决现有的贮箱环缝装焊在位测量过程中可测量的关键形位公差较少、测量准确性和一致性较差、缺乏对测量过程的管理等问题开展了大型薄壁贮箱环缝装焊工艺中的在位测量技术研究。首先,本文根据贮箱环缝装焊工艺总结了影响贮箱环缝装焊质量的关键几何参量,并在此基础上提出了在位测量流程和在位测量集成方案;其次,本文提出了基于坐标不确定度传递规律的大场景多站位数据融合精度模型,为设计高精度的激光跟踪仪测量方法打下了理论基础;然后,提出了基于遗传算法的以改善通视条件和提高测量精度为目标的大场景多站位测量布局优化方法,使用仿真和实验的方法中初步验证了布局优化方法的有效性;最后,开发了贮箱环缝装焊在位测量软硬件系统并通过现场测量验证了本文研发的在位测量方法和系统的可靠性。