近年来,以准直激光束作为直线基准的测量方法得到了很大发展,激光准直技术在直线度、同轴度、平面度、平行度等形位误差测量中得到了广泛的应用。但是由于传统的准直仪在测量中无法直接得到被测点的距离值,给某些测量和数据处理带来不便;特别是在自动测量中,被测点的位置值往往是必须的。针对传统激光准直仪的这一不足,设计了一种全站式激光准直系统,把基于干涉条纹的便携式激光准直系统和相位法激光测距系统有机结合起来。准直部分将准直扩束后的激光束投射到置于被测目标上的楔形光学平板上,其前后表面的反射光形成干涉条纹,该条纹被光电器件接收,通过信号处理可以得到干涉条纹的移动量,通过进一步的计算可得到目标相对于准直光束的偏差值。测距部分通过激光器发出调制光束,被放置在被测点的合作目标反射,光电探测器接收到该反射光,并通过信号处理得到出射的激光与返回的激光的相位差,进而计算得到距离值。系统同时实现激光测距和激光准直功能,把测得的目标距离值和准直数据通过无线通信方式传送给微机系统,进行综合的数据处理后经微机输出并在界面上显示。介绍了全站式激光准直系统工作原理、基本组成和软硬件结构,着重就全站式激光准直系统中的测距问题进行了探讨。介绍了激光测距的各种方法,根据全站式激光准直系统中的测量距离短的特点,选择了相位法激光测距法,并设计了测距系统的硬件和软件。进行了激光测距实验、数据传输模块实验和全站式激光准直系统的综合实验,分析了系统误差来源,结果表明,测距误差小于±5cm,系统工作正常,性能、指标基本达到预定目标。