随着核聚变科学在我国的快速发展,促进了核聚变装置的研发与安装,目前国内的主流核聚变装置为托卡马克型,由于技术参数要求变高,核聚变装置的尺寸也变得更大。现今,大尺寸装置的高精度定位和安装的难度,对大型装置的研究和发展产生了制约,传统的测量方法难以满足当下装置的安装精度要求,而激光跟踪仪的出现和发展,使得大型装置的高精度安装得以实现。激光跟踪仪是一种测量范围广、精度高且携带方便的移动式测量设备,它操作简便,设站灵活,能够适应较复杂的测量环境,因此非常适合应用在核聚变装置的安装测量中。本文首先介绍了一些适用于测量空间大尺寸物体的测量系统,通过各测量系统的测量范围、精度和设站灵活程度的比较,确定激光跟踪仪适合用于核聚变装置的安装测量,讲述国内外的激光跟踪仪的发展,并详细介绍了激光跟踪仪的测量原理以及其测量误差的主要来源。研究了坐标系变换原理,并用python程序实现坐标系变换过程,得到单次坐标变换的误差量级,在此基础之上,加上符合激光跟踪仪的测量误差,仿真出加入误差后的转站精度。由于测量方案中需要进行多次转站,从而会产生累积误差,通过仿真确定累积误差量级,并在转站中公共点的选择、中转站的选择和统一坐标系后的数据解算三个方面,寻找合适的算法来减小误差,然后通过仿真,验证算法的有效性,最后,模拟组建基准网,比较模拟出来的精度与基准网设计要求的精度,验证了组网程序的可行性。根据核聚变装置的安装环境以及设计要求,制定对应的测量方案。其中包括基准网的组建和测站位置的选择,在组建基准网时,考虑到安装现场的环境,将基准点分布在墙体和装置基座上,测站位置主要分布在装置安装位置的四周,能够同时测量装置上的目标测量点和基准点。根据核聚变装置安装过程中,各测站对基准点的测量数据,组建基准网,并与中心柱上的测量数据组合,组建装配坐标系,并将各测站对真空室和极向场线圈的测量数据转换到装配坐标系下,通过计算出部件各测量点在装配坐标系下的坐标值,求解出其安装高度、同轴度和中平面误差等技术参数,其结果表明真空室和极向场线圈的安装符合设计要求。本文通过对基准网的成功组建,并根据聚变装置部件的实测数据,计算得到满足安装要求的精度,这一套计算方法可以用于论证工程装配的可行性。