特大型齿轮激光跟踪在位测量系统采用两台测量仪器（激光跟踪仪与三维测量平台）相结合，有效利用激光跟踪仪的大尺寸测量能力，以及三维测量平台的高精度。本文首先根据测量原理，解决了系统测量实施中的一系列关键问题，建立了测量系统的误差传递模型。在误差传递模型的基础上，采用蒙特卡洛方法实现了面向对象的测量不确定度评定。本课题研究的测量系统采用了“以小测大”的设计理念，使得对大尺寸的测量更为灵活，同时也使实施方案比传统单一测量仪器较为复杂。本文以测量原理为基础，测量方案实施流程与细则为导向，建立了测量系统的误差传递模型。本课题研究的测量系统包含的误差源多，传播关系复杂，传统的评定方法大都缺乏实用价值或可靠的理论依据。使用蒙特卡洛方法评价测量不确定度，首先根据系统中误差源的大小、概率分布以及误差源向测量结果的传播关系建立误差模型，然后将测量中的采样点通过该模型生成大量测量样本；用误差评定软件对这些样本进行误差评定，得到大量的评定结果。对这些评定结果统计分析，得到针对特定误差项的测量不确定度。该方法模拟了现实测量中误差的分布与传递过程，同时避免了误差源对测量结果的灵敏系数的求解。研究结果表明对齿轮误差项进行多次评定时，具有可靠的理论依据和较稳定的评定结果。目前商用坐标测量仪器大都不能为特定的测量提供测量不确定度报告，在测量系统中使用多台此类仪器，且测量方案较复杂时，蒙特卡洛方法具有极高的优越性。