室内空间定位测量系统(workshop Measurement Positioning System,wMPS)是一种分布式大尺寸空间坐标测量系统。wMPS扫描激光面作为传感载体,被视为理想平面参与对待测点的单发射站测角与多发射站交会测量过程。若激光面发生偏离理想平面的变形则将直接影响系统的整体测量性能。然而已有研究表明,激光器生产或装配过程中的误差可能导致出射激光面形状发生变形。针对上述现状,本文进行了以下研究工作:1、对实际激光面可能发生的偏离理想平面变形展开了分析与仿真,并研究了一种基于高精度转台的激光面型视觉评估方法,较大尺度空间内对扫描激光面型进行评估,以获知实际激光面型特性;2、根据评估得到的激光面变形特性,研究了一种扫描激光面线性折面模型的建立与参数解算方法,建立的系列模型中共包含16种子模型,以普遍适应发射站中两个独立的扫描激光面可能出现的各种面型组合;3、基于新型扫描激光面模型,更新发射站间相关参数标定原理与多发射站交会测量模型,以减小现有测量模型中因实际扫描激光面变形导致的系统误差。设计实验验证所研究评估方法与建立模型的有效性,实验结果表明部分扫描激光面相较于理想平面发生变形,新型扫描激光面模型能够在复杂度有限的情况下更精确地描述实际激光面,同时更新后的多发射站交会测量精度得到提升。本文从激光面型分析与评估、新型扫描激光面模型建立以及交会测量模型优化三个层面出发,最终实现wMPS测量精度提升。