针对大型火箭垂直总装过程中助推级与芯级位置度、垂直度的测量问题,研究了一种基于激光分层扫描原理的测量方法。介绍了该方法的测量原理、数学模型和数据处理方法,通过理论分析和现场测试证明,其垂直度测量误差小于0.2°,位置度测量误差小于2 mm。该方法具有测量精度高、自动化程度高、易实现现场测量等特点,能够有效解决型号总装现场的测试问题。