为满足大口径离轴三反空间望远镜在轨成像质量需求, 设计了一种基于6-PSS并联机构的次镜调整机构, 并针对其精度进行了分析与实测。首先, 分析了次镜调整机构的组成和光学系统对它的精度需求。随后, 以逆运动学分析为基础建立了次镜调整机构的误差模型, 并对结构参数、动平台位置、动平台姿态对整机精度的影响进行了理论分析, 根据分析结果结合实际空间包络及重量等约束确定结构参数, 并采用Monte Carlo模型分析了该结构参数下的次镜调整机构的随机误差和系统误差。最后, 搭建了精度测试系统, 对次镜六维调整机构的主要技术指标进行了实测。测试结果显示, 次镜六维调整机构的位移分辨率优于0.1 μm, 角度分辨率优于0.5″, 双向重复定位精度达到亚微米/亚角秒量级（±0.4 μm/±0.3″）, 其绝对定位精度可以达到微米/角秒量级, 满足大型空间望远镜在轨成像要求。

为了满足航天关键件的加工精度要求，需要设计并制造满足设计要求的纳米级精度的竖直液体静压滑台。本文针对滑台结构、关键部件及公差设计方法展开了研究。首先，根据高精度竖直滑台的设计要求，采用不等流量的滑块结构及控制方法整体设计滑台结构。设计时，将所有液压油管路均设置在滑块中，以减小油压损耗，且使得滑台结构紧凑。接着，为使圆孔加工时圆度误差不受导轨刚度的影响，采用等导轨刚度的设计方法，同时给出了该方法下油膜厚度、刚度、压力的计算方法。文中还证明了上下油腔不等承载面积法能够降低竖直滑台由于倾覆力矩产生的倾角误差，提高导轨运动精度。在此基础上，提出了基于不等流量结构的几何精度设计方法，计算并证明了不等流量的结构和控制方法可以降低导轨和滑块极高的制造等级要求和制造成本。最后，根据上述设计方法设计并制造了数控纳米曲面磨床竖直滑台，并测试了该磨床竖直Z滑台的运动精度。结果显示采用不等流量结构的滑台制造公差要求由IT1降低到IT3。Z滑台精度测试结果为: 定位误差为±80nm，重复定位误差为48nm。

着重研究了适合于北斗动态对动态定位的精度测试方法，包括基线长度约束检测法、动态瞬时精度检测法、借助GrafNav软件比较法，以及实时与事后比较法等，并通过实例数据进行了分析和验证。结果表明，精度检测方法可靠有效，能够满足动动定位的精度检测需求。

根据星敏感器的误差来源和组成，提出了对甚高精度星敏感器的瞬时误差(TE)、高频误差(HSFE)、低频误差(LSFE)三项误差的测试方法。针对星敏感器TE的测试，利用统计高精度静态光星模和基于高精度单星模拟器的星点质心定位误差的方法，得到星敏感器TE的误差；针对星敏感器HSFE的测试，利用高精度转台和单星模拟器，以微步距采集星点弥散斑在不同成像位置时的能量变化，计算星敏感器高频误差；针对星敏感器LSFE误差的测试，利用双轴转台，并且分别旋转转台的两轴，计算星敏感器星像坐标在像面上的变化来获得LSFE的误差。最后文中以某甚高精度星敏感器为例进行试验，结果表明测试方法有效。

介绍了上海光源X射线干涉光刻(XIL)光束线的基本情况。为实现光束线的光束偏转和光路切换，完成了其偏转镜系统的研制。分析了偏转镜系统的功能，设计了偏转镜的调节机构、切换机构和冷却结构。论述了调节机构的关键运动，即镜箱外直线运动转化为超高真空内旋转运动的实现过程；讨论了切换机构重复精度与承载能力之间的关系，并完成了精密丝杆的校核。采用镜子支撑方式和冷却方式集成的方案设计了冷却结构，并通过数值模拟分析了冷却结构和冷却效果。模拟结果表明镜子子午面形误差和弧矢面形误差分别约为6.5 rad和7 rad。应用激光干涉仪和光电自准直仪对调节机构和切换机构进行了测试， 结果表明：调节机构的线性分辨力可达0.2 μm，切换机构的重复精度满足设计要求。