随着城市轨道交通的建设进入高潮，盾构技术得到了迅速的发展，但是对盾构施工的要求也逐渐提高。盾构机工作姿态的确认也越来越得到人们的重视，它对提高盾构施工质量有着决定性的作用。 本文主要是采用周向扫描方式，对管片的内表面沿圆周方向进行扫描，从测得的距离和角度信息中确定出管片中心相对于扫描旋转中心的坐标，从而可由旋转中心的大地坐标推断出管片中心的大地坐标。采用激光测距仪进行距离测量，使用激光测距仪对管片内表面进行扫描测量。为了能实现自动测量、数据自动传输的目的，需要有相应的自动控制系统。自动控制系统必须具有：扫描驱动控制、激光测距仪测量控制和数据采集、角度采集，上位机通信等功能。另外为了提高系统检测的可靠性及维护的需要，还应有仪器防护装置开合控制，旋转回零位(测量起点)控制，检测结束后旋转至停止位(防止水滴和泥沙污染激光测距仪的镜头，测量结束后，应使镜头转向下方)控制，手动操作控制等辅助功能。由于工作环境比较恶劣，可采用可靠性较高的PLC控制器来实现。 本课题采取“理论—实验—现场实践—数据—分析”的研究方法。首先，对管片中心的检测做出可行的实施方案，采购必要的仪器后在实验室进行一系列的实验和数据的分析，对方案进行可行性分析，并进行相应的调整；其次，通过现场的实际操作，对设计的方案进行现场的实验，并对方案进行一系列的修正和完善；再次，通过实际现场获得的数据，对其进行曲线拟合，得出需要的管片中心的坐标。然后对其进行修改及优化；最后，根据实际得出的管片中心坐标数据，对控制模型及算法进行有针对性的修改和优化，最终完成一个较为满意的管片中心检测的方案。 最后对本文作了详细总结，并且对今后的研究方向作了展望。