飞机、轮船等大型装备制造业的发展对于大尺寸测量领域测量系统的效率、精度、测量范围等方面都提出了较高的要求。wMPS(workspace Measuring andPositioning System)空间测量定位系统是一种新型的大尺寸激光测量方法，它有效地解决了以上几方面问题，是近年来大尺寸测量领域的重要发展方向和研究热点。wMPS系统利用扫描光面来实现空间角度交汇测量，扫描光面的质量直接影响系统测量精度。工程应用中发现，由于各方面因素的影响，扫描光面在直线度、稳定性等方面未能达到系统要求，制约了系统精度的进一步提高。分析扫描光面对于系统测量精度的影响，讨论扫描光面质量的影响因素并进一步提出这一问题的解决方法，是wMPS系统现阶段所面临的的问题之一。本文对扫描光面质量及模型优化问题进行了研究，主要研究内容包括：1.分析了wMPS系统的坐标解算模型及内参标定方法。在此基础上，给出了系统坐标解算的误差模型，并讨论了扫描光面的真实情况与抽象模型间的差异，从扫描光面的几何参数和强度参数两方面分析了其对于测量精度的影响。2.分析了系统中所使用的一字线激光器的组成结构，对于激光光束的漂移以及制造过程中的加工误差和装配误差进行了讨论，探讨了其中可能会对扫描光面的几何形状造成影响的因素。通过光条采集实验，研究了光条中心线的真实情况。3.分析各类曲面的特点及系统的需求，提出利用二次曲面方程代替平面方程对扫描光面进行标定。采用二次曲面模型对扫描光面上的离散点坐标进行线性最小二乘拟合，深入讨论了二次曲面方程参数的计算并以曲面标准方程为依据分析了曲面的类型，最终给出了曲面拟合的评价方法。4.设计了相关实验，证明利用二次曲面模型取代平面模型进行扫描光面的标定更接近于光面的真实形状，能够有效减小内参标定误差。