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论文以“基于新一代GPS的CAx集成技术及开发”为题，系统地研究在CAx中集成NGGPS关键技术的应用方法，对促进NGGPS理论及其应用、CAx信息集成技术的发展，具有重要的学术价值和实际意义。研究工作得到中国博士后基金项目（20080440754）和国家级实验教学示范中心创新性实验项目（A15-Y9070010）的资助。
论文对CAx集成技术和GPS的国内外研究进展进行分析，对操作技术和不确定度理论等关键技术进行研究，提出在Pro/E中二次开发NGGPS功能模块实现NGGPS与CAx集成的方法，使产品设计者在设计之初就考虑到检测要求，实现CAx产品全生命周内的信息统一。主要工作包括：
①系统深入研究NGGPS标准理论体系，所研究结论对于解决NGGPS与CAx的集成问题具有通用的指导价值。提出打破各个CAx之间的“信息孤岛”，实现产品全生命周期内的信息统一是NGGPS在CAx中的实现目标；根据CAx与NGGPS集成的技术要求提出3种集成策略（中间件开发，二次开发和独立开发策略），并对比分析其适用性。
②创新性地提出在Pro/E中二次开发NGGPS功能模块的系统集成策略，利用Pro/E的二次开发接口，在VC++．NET中嵌入NGGPS功能模块，完成尺寸标注、公差设计、工艺设计和检测认证设计等功能模块，实现产品数据的传输与共享；所实现系统是基于NGGPS标准体系的通用矩阵模型搭建的信息平台和基于对偶性原理设计的知识推理机构组成的系统。
③开拓性地将NGGPS操作技术应用于逆向工程曲面重构过程中，设计基于NGGPS的逆向工程曲面重构程序，将复杂的点云数据分成若干部分，运用特定的操作算子序列使整个重构的曲面误差控制在一定范围内从而保证较高的曲面质量。
④创造性地设计测量不确定度计算机管理程序。在分析GPS各种不确定度及其关系的基础上，研究不确定度管理程序（Procedure for Uncertainty Management，PUMA），并设计改进的计算机测量不确定度管理程序，直观显示每一不确定分量对合成不确定度和扩展不确定度的影响，根据不确定度分量的相对大小制定降低不确定度的相应策略，结合目标不确定度和计算所得测量不确定度的相对大小，推荐合适的测量方法及程序。
选用常用零件作为三个实例，实现在基于NGGPS的CAx集成系统中完成对零件上的一个圆柱面特征的设计、规范和认证信息的标注，验证集成系统运行的可行性；应用VIVID9i激光扫描仪扫描卡扣外形数据，并对曲面进行重构，验证基于NGGPS的逆向工程曲面重构程序的可行性；对φ100mm×15mm环规的对称平面中确定方向的两点的直径进行校准，验证所设计测量不确定管理程序运行的可行性。