研制室内80m大长度激光比长国家标准装置是为了满足我国先进制造、精密工程等领域对大尺寸计量及其溯源体系提出的迫切需求。借鉴其它比长装置优点,围绕测量精确、大量程和测量适应面广等原则,创新设计了80m比长装置系统。详细阐述各子系统的设计细节,包括由三路激光干涉仪构成的测长系统、长导轨气浮支撑和精密调整系统、空气折射率实时修正系统、精密控制的气浮运动平台、图像瞄准系统,无摩擦力置尺台等辅助系统及自主开发的主控系统。针对大长度测量中阿贝误差的消除问题,提出一种基于三路独立激光干涉仪的方法,三路干涉仪可布置成任意三角形。通过构造一路与被测仪器同光路的虚拟干涉仪,给出虚拟干涉仪的测长公式。在大尺寸范围内改变被测仪器安装位置,实验验证了所提出算法的有效性。针对空气折射率精确修正问题,介绍现有的折射率修正模型,分别给出空气压力、空气湿度及气温的测量及修正模型。并对各影响因素的修正不确定度进行详细分析。进行长导轨长期稳定性、运动平台定位精度、空气折射率补偿精度等测试以全面考查比长装置性能。结果表明:上表面直线度优于400μm/80m,侧导向面直线度优于400μm/80m;运动平台闭环控制定位精度优于1μm;折射率修正的标准不确定度优于2.0×10^-8L。对装置的不确定度进行系统建模,详细分析激光波长稳定性等分量引入的不确定度。推导了装置在测量对象为高精度仪器等不同情况下的不确定度,装置技术指标处于国际先进、国内领先水平。装置于2014年建成国家大长度标准装置,成为我国大长度量值溯源源头,装置新增校准项8项,新建国家规范2项。是目前国内测量范围最长、精度最高、功能最全、自动水平最高的大尺度标准装置,为省市级计量机构、部队等机构提供大长度量值的传递,并为激光干涉仪等大尺寸测量仪器、标准球杆等实物标准器提供溯源校准,进一步满足了国内的大长度计量需求,装置在计量系统内、部队等众多领域进行示范应用,产生了显著的社会效益和经济效益。