为实现特大齿轮激光跟踪测量精度的提升，采用激光跟踪仪与柔性关节坐标测量臂相结合的测量方式，建立了基于激光跟踪多边测量方法的特大齿轮组合式测量网络。采用柔性关节坐标测量臂蛙跳技术确定激光跟踪仪全局坐标系与柔性关节坐标测量臂坐标系之间的坐标转换关系，实现不同站位下测量臂测量数据的空间配准。引入激光跟踪仪多边测量方法，摒弃其角度测量模块，建立激光跟踪多边测量位置参数标定模型，通过测量冗余数据并对其进行L-M优化迭代，以提高激光跟踪仪的全局控制精度。对建立的组合式测量网络进行仿真实验，分析对比测量数据，组合式测量网络的测量误差平均值为0.007 mm，误差标准差为0.004 mm，相同条件下，使用激光跟踪仪直接测量方法的测量误差平均值为0.044 mm。仿真实验分析表明，该方法显著提升了测量精度，满足了特大齿轮现场齿形测量的要求，具有较好的理论与工程应用价值。

大口径非球面反射镜研磨阶段，在准确测试几何参数的同时，面形也要达到一定的精度要求。利用数值模拟测试过程的方式，评估了使用三坐标测量仪和激光跟踪仪轮廓检测几何参数及面形的精度。针对2 m口径抛物镜的检测指标要求，提出了一种有效的轮廓检测方法。使用4台激光跟踪仪搭建了多边测量系统，采用Levenberg_Marquardt算法进行系统标定，利用新型靶球实现多台跟踪仪对镜面点的同步快速采集，对测试数据进行平差和坐标系转换处理，最终获取几何参数和面形。2 m口径抛物镜研磨完成后进行了测试，顶点曲率半径、非球面系数、面形rms的误差分别为0.16 mm、0.000 6、1.06 μm。