高性能船舶制造过程中,需要加工高精度大尺寸轴孔系,包括舱门轴孔系、基座支撑孔系、以及其它维护保养设施的孔系,这些轴孔孔系由多个大型同轴轴孔组成,是在现场用镗床直接加工得到的,且加工的轴孔范围宽,孔径范围为50mm-1500mm,孔间距大于10m；精度要求高,圆度、圆柱度误差要求为20μｍ。这对孔系检测提出了很高的精度要求。本文在准直激光以及传感器测量的基础上,研究一种基于误差分离原理的孔系检测系统,详细分析了轴孔圆度及多孔同轴度、圆柱度检测原理以及信号处理方法,并通过系统仿真分析了影响系统测量精度的各种因素。系统采用频域三点法误差分离方法,以涡电流传感器作为轴孔孔径及圆度信息数据采集的工具,通过以数字信号器为核心芯片搭建的硬件电路进行数据采集、误差分离处理、数据发送；另外采用准直激光作为轴孔加工基准及导向装置,结合传感器采集的数据对非连续轴孔系同轴度进行检测。通过对误差分离算法的研究来建立轴孔圆柱度测量模型,并确定了传感器阵列的安装方式。并依据单孔测量与孔系测量的区别与联系,对孔系测量方法进行分析。本文通过对系统仿真的方式对非连续轴孔系的检测方法进行验证。仿真结果表明：通过截面填补法可以实现对非连续轴孔系的圆柱度误差检测。最后,论文设计并实现了孔系检测系统相关硬件电路,为今后的调试和应用奠定了坚实的基础。