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近年来工业测量系统作为测量技术的一个新的应用领域，以其高精度、实时性、非接触性和机动性的特点，正日渐受到业界人士的普遍关注。以现有的硬件设备，结合相关软件来实现相同的精度测量任务，进而取代昂贵的进口设备和系统，自主研究和开发性能可靠、价格低廉的国产化工业测量系统，已成为一项崭新的研究课题。 本论文研究开发进口设备，在已有的研究成果的基础上，结合实际工程项目，以常规的精密测量仪器为角度传感器，以Visual Basic语言为系统软件的开发工具，对积木式工业测量系统的定向模型进行实践性研究。针对常规仪器无精确互瞄装置，无法直接进行定向测量，深入研究和探讨了适用于系统的柔性坐标系统定向模型。针对定向中仪器测站坐标系与基准尺坐标系之间的转换，搬站过程中坐标系的转换，以及与大地坐标系之间的转换，分析了通用的平移旋转过程，并对几种常见情况进行了研究，提出了依靠公共点转换来解决问题的办法。为了对数据进行更好的处理和分析，研究在物方坐标系下拟合的原理及常见的曲面拟合。在柔性坐标系统定向模型的基础上，分析了相应的数据处理的方法，并组合运用Visual Basic内置数学函数和DAO数据库操作技术，编制坐标系旋转及数据处理程序，实现了相应的基本功能开发，完成了预期的目标。