舰船在海上航行时，由于受到海浪应力、日照温度以及船体内部承载变化等因素的影响，舰船会产生一定的角形变。角形变会导致舰船外围设备相对中心基准的姿态角产生较大的变化，因此中心姿航系统为舰船外围设备提供的参数必须经过形变修正。本文结合光学自准直原理和摄影测量法设计的三维光学形变测量系统，能够实现三维形变量的高精度采集与测量。其中，形变测量系统的处理计算机承担着图像采集、数据处理、网络通信和系统控制等工作，因此，选择合适的处理计算机硬件和操作系统是实现形变测量实时采集、解算和输出的关键因素之一。论文根据三维光学形变测量系统的应用需求，完成形变测量模块的总体设计，引入嵌入式实时操作系统VxWorks，建立系统交叉开发环境，对VxWorks操作系统展开研究。论文主要工作如下：1、分析了形变测量系统的任务需求，完成了形变测量模块的总体设计。分析了三维光学形变测量系统的组成与工作原理，以及系统内部数据流向和系统软件任务，提出了形变测量模块的硬件与软件需求。对比分析了几种常用的嵌入式计算机和开发软件，设计了PC/104的硬件方案和VxWorks实时操作系统的软件方案。根据该设计方案，针对具体硬件平台修改VxWorks系统的BSP文件，引导加载操作系统，建立了VxWorks的开发环境。2、在PC/104硬件平台基础上，对VxWorks实时操作系统进行了实时性分析与测试。根据VxWorks的多任务环境和多任务调度机制，利用PC/104硬件提供的高精度时钟，提出了实时性测试的基本方法。利用该方法，对VxWorks任务抢占调度机制的任务切换时间进行了测试，并测试了信号量控制、多任务和组件添加条件下的任务切换时间，得出相应结论。同时结合VxWorks的中断机制，测试了中断的实时性。对形变测量系统的任务开发提出了指导方案。3、针对形变测量模块的网络应用需求，在VxWorks操作系统上实现了网络通信。根据VxWorks的网络结构特点，提出了TCP和UDP两种网络协议的设计方案，并与上位机实现了点对点的网络通信。同时设计了对两种通信模式性能的测试方法，测试、分析了数据包和发送频率对实时性的影响，对比分析了TCP与UDP的网络实时性与可靠性。根据结果可知，形变测量模块的网络通信功能可根据具体需要选择合适的通信模式。