为了适应高速飞行器的发展，平衡飞行器的空气动力学要求、隐身与光学性能之间的矛盾，保形光学元件应运而生，与传统光学零件相比，保形光学元件可以在提高其光学性能的前提下，大幅改善飞行器的空气动力学性能。因此，保形光学元件在超音速/高超音速航空器窗口、热像仪透镜、先进武器装备光电系统等领域都具有极其重要及广泛的应用前景。其中应用在导弹上的整流罩就是一种保形光学元件在军事领域中的重要应用。提高高陡度保形红外光学整流罩加工精度与高陡度非球面在位面形检测息息相关，因此研究如何在粗磨削、精磨削以及抛光阶段在位全口径检测高陡度非球面的面形误差具有非常重要的意义。　　本文从应用背景、国内外研究现状以及发展趋势等方面对高陡度非球面接触式坐标拼接在位测量技术进行了系统地阐述。利用计算机MFC编程实现对机床运动位置和传感器的输出的同步采集来提高数据采集的准确性，并建立了自动对刀程序以及基于PMAC的上位机控制软件。分析了各种测量误差，明确位姿误差对测量数据的影响，如对中误差和传感器旋转角度误差，并通过仿真分析误差具体数值对测量结果的影响。同时对传感器接触红宝石测球轮廓误差进行了标定，并对实验中的重复测量精度以及零位漂移等随机误差的影响进行分析，最后提出拼接测量原理并实验验证了高陡度非球面坐标拼接测量方法的高精度、正确性和实用性。本文结合对测量系统的坐标系变换、误差分离校正以及数据分析及处理，对传统的坐标拼接测量技术进行拓展，提出新的在位拼接检测方法。通过理论分析与实验结合，验证了本文提出的误差分离理论与拼接理论的合理性，为加工阶段的高陡度非球面在位测量提供了理论基础和实践经验。