为了在大尺度空间内实现更高的测距精度，研究了一种基于光电振荡器原理的大尺寸高精度测距方法，把距离测量转化为对微波信号频率的测量，相比传统的脉冲测距、相位测距和干涉测量，该测量方法从原理上可以实现绝对距离测量，同时保持微米级的测量精度。讨论了导致系统不稳定性及测量误差的主要因素，提出了可能的发展方向和改进方案，通过方法优化，采用更多的控制手段，有望把测量范围和精度进一步提高。本文研究的主要内容包括：1、深入研究了面向大型机械加工的大尺寸高精度测距方法，研究了一种新的测距方法和思路。2、比较传统测距技术的优劣，分析了基于光电振荡原理测距方法的优势，建立了频率-长度的关系测量系统，并研究了单环路、多环路等测量方案。3、合理选择实验器件，按照所设计的测量方法完成了测量实验，并对实验结果进行分析，在百米的测量范围，测量误差能达到微米级，提出了可能的误差补偿方案。4、根据方案设计了测量误差补偿实验，补偿测量误差在微米级，取得了理想的补偿效果，验证了该试验方法的准确性和可行性。5、分析了可能引起测量误差的因素，对方案进行优化调整，提出了下一步实验发展的方向。