轨道几何参数是轨道铺设、运营维护的重要参考指标。目前,在铁路后期维护中多使用轨检小车作为轨道检测工具。轨检小车可同时检测多个轨道几何参数,具有良好的测量精度与测量效率,能够在各种铁路区间进行参数检测。但是轨检小车也仍存在发展空间,轨检小车在进行轨道外部参数检测时通常使用全站仪方式进行检测,全站仪价格昂贵、布设复杂。因此,设计一种价格低廉,测量简单的轨道外部参数检测装置能够有效地降低测量成本。本文设计了一种基于STM32单片机的轨道外部参数检测装置,使用激光测距的方法在降低测量成本,同时满足轨道几何参数检测所需的测量精度。首先梳理了国内外轨道参数测量的方法,设计了使用CPⅢ控制点的测量方案,并根据相关标准确定轨道几何参数检测所需的测量精度;根据测量方案选择传感器并对测量装置的机械结构进行设计,根据测量装置所需功能与传感器性能参数设计基于STM32芯片的硬件电路;根据测量装置的机械结构与测量方案,计算左右轨相对CPⅢ点的位置坐标,并以μC/OS-II操作系统为基础设计编写了能满足测量需求的软件程序;通过搭建实验平台,对测距单元进行了精度与重复性实验;使用原型机对CPⅢ点进行了性能实验,得到了轨道坐标、横向与高程偏差。测量结果满足轨道外部参数测量要求,从而验证了系统设计的准确性。