角度测量是几何量计量检测中必不可缺的组成部分,在超精密加工制造、航空航天设备瞄准与定位、船舶工业中设备的加工与装配、精密装备制造与校准、国防军事武器的生产制造以半导体领域等均起到至关重要的作用。自准直角度测量技术是常用的精密小角度测量技术之一,在高精度角度测量领域中占有重要地位。由于其具有非接触测量、精度高、使用便捷等优点,已经成为国际上高精度高稳定小角度测量中的主要技术手段。本文围绕高精度高分辨力自准直角度测量技术展开研究,针对线阵CCD光电自准直仪的阵列狭缝参数与光斑定位算法的选取对角度测量精度有不可忽视的影响、且相关研究缺乏较为完善的理论分析的问题,对阵列狭缝参数展开分析、提出狭缝设计方案并设计相应阵列狭缝成像光斑的亚像素定位算法,实现高分辨力高精度角度测量功能,为高分辨力高精度角度测量仪器提供理论与实践基础,具体内容包括:（1）基于自准直原理及衍射光学成像理论,建立基于阵列狭缝与线阵CCD传感器的自准直系统的数学模型,并设计阵列狭缝自准直测量系统,仿真分析狭缝和CCD各参数对于成像光斑光强分布和光斑定位精度的影响规律,提出狭缝设计方案。（2）针对阵列狭缝线阵CCD自准直系统所采集到的成像光斑光强分布特点,设计相应阵列狭缝光斑亚像素定位算法,从图像滤波、图像分割及中心定位三个方面对阵列狭缝自准直光斑进行图像处理,实现高分辨力高精度亚像素光斑中心定位。（3）搭建基于阵列狭缝和线阵CCD的自准直角度测量系统,通过实验验证仿真结果及阵列狭缝自准直测量系统的各项指标,实现自准直角度测量系统的高分辨力高精度角度测量。实验结果表明,对于本文所设计的自准直系统而言,采用狭缝宽度为120μm,狭缝周期为300μm的阵列狭缝,自准直系统的光斑位移检测精度可以达到0.2μm,光斑位移检测分辨力可以达到0.02μm,角度测量分辨力可以达到0.005″。