장거리 레일 5자유도 측정에서 직선도 측정 정확도를 향상시키기 위해 5자유도 측정 장치의 직선도 측정 단위의 측정 광로, 오차 모델 및 보정 방법 등을 연구하였다. 장거리 측정 시 기준 광선 각도 드리프트가 심각한 직선도 오차를 유발하며, 광로에는 망원경 구조의 대물렌즈를 사용하여 각도 드리프트를 측정하였다. 단일 렌즈에 비해 제한된 공간 내에서 초점 거리를 증가시켜 조합 초점 거리가 기계적 크기보다 커져 측정 정밀도가 향상되고, 보상을 통해 측정 안정성을 높였다; 각도 섀시 토크로 인한 오차를 분석하고 장치 내 각도 측정값과 결합하여 보상 모델을 구축하였다; 직선도 측정 센서로 사분면 검출기를 채택하여 센서 측정 비선형성이 범위 확장에 따라 심해지고, 긴 레일 이동에 따라 측정 감도가 비선형적으로 변화하는 문제를 해결하기 위해 다항식 적합과 3차 스플라인 보간 적합을 결합한 구간별 보정 방법을 제안하였다. 실험 결과 5m 측정 거리 및 ±400μm 범위 내에서 레이저 간섭계 측정 결과와 비교하여 오차 표준 편차가 0.3μm 미만이고, 3시간 내 드리프트가 ±0.5μm 미만임을 나타내었다. 긴 레일 직선도 측정의 대범위, 고정밀, 고안정성 요구를 충족한다.

광선 드리프트;각도 섀시 토크;사분면 검출기;장거리;다항식 적합;3차 스플라인 보간 적합