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随着航空航天、远洋船舶、汽车制造等大型工业制造业的发展,对于大尺寸、现场自动化测量的需求与日俱增。传统大尺寸测量设备,如经纬仪、全站仪、激光跟踪仪等往往需要合作靶标或人工瞄准方可实现较高精度的测量。同时,由于仪器正交轴系的结构要求,使高精度仪器的生产装配成本居高不下。为解决这一矛盾,我们提出了基于非正交轴系结构的测量仪器系统设计理念,并致力于将其应用于工业和工程实践。本文首先从非正交轴系测量仪器系统测量单元的通用性结构入手,分析了非正交轴系测量单元的抽象模型、内参标定方法及正、反两向运动学模型。其中