被动式跟踪测量系统由一个二维旋转平台和一个径向伸缩机构组成，用于测量目标的空间坐标。伸缩机构的末端固定有一个标准球，该标准球被目标磁吸，其径向位移由直线光栅尺测量。二维转盘的旋转角度由两个各自的圆形光栅测量。分析了被动式跟踪测量系统的主要误差来源，基于旋量理论建立了误差模型。最后，利用三坐标测量检测误差模型的补偿效果。经过误差补偿后，被动式跟踪测量系统在450×450×200mm空间的最大测量误差降低到132.2μm。
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