航天器总装姿态测量是航天器研制过程中的重要任务之一,随着我国航天事业的发展,航天器的数量和种类增多,结构和功能愈发复杂,航天总装姿态测量任务也越来越重。但受多种因素的影响,我国航天领域目前主要采用人工准直测量的方法完成航天器总装测量工作,人工准直测量技术在测量效率、测量精度等方面都已经不能满足航天事业快速发展的需求,也迟滞了航天领域智能制造技术的发展。论文在研究航天器总装测量的基本原理和测量手段的基础上,围绕航天器总装过程的自动测量关键技术和应用展开深入的研究,改进了自动准直技术,提出了总装姿态自动化测量模型,建立了航天器自动测量的软硬件平台,提出了现场测量精度评估方法。主要研究内容与成果如下:1.提出了基于自动准直引导和伺服驱动的航天器总装姿态自动测量技术。通过对航天领域发展的介绍,分析国内外航天器总装过程各环节的技术现状,指出了总装测量方法发展的重要性和必要性,阐述了论文的研究目的和意义,总结了相关技术方法的研究现状和发展,提出了新的组合式自动测量技术。2.改进了基于CCD电子目镜的自动引导准直技术。对经纬仪自准直原理进行分析,并结合图像处理技术,提出了基于局部线段的中心点提取技术,克服了人工选点的自动化低、稳定性不好的不足,并通过实验验证了该方法的高稳定性;介绍了测量机器人的ATR(Auto Targets Recognition,自动目标识别)功能,研究了多种自动准直方法在自动测量系统应用的可行性。3.建立了总装测量自动化技术的参数解算模型。通过总装测量原理的研究,结合多种伺服驱动设备,解决了自动测量过程中的概略准直定位和多源数据融合计算问题,建立了运动参数解算模型和姿态参数解算模型,并设计实验测试了不同自动准直技术的实际准直测量精度,验证了自动测量技术相对于人工测量方法的优越性。4.分析了自动测量系统概略准直不确定度和精确准直精度。依据自动测量系统各部分的实际参数,测试了先验参数误差对概略准直影响,并结合自动测量技术解算模型,分析了自动测量系统的理论准直精度,从而与实验结果相互验证。5.完成了航天器总装姿态自动测量系统的研制与应用。分析了各子系统的功能作用、技术指标要求;开发了自动化控制软件,解决了多源数据融合、处理和交互的问题;提出了现场测量精度评估方法,实现了自动测量系统的测前自检功能,提高了系统应用可靠性。