针对当前精密几何测量领域缺失六自由度（三维平移和三轴角度）实时获取手段，现有技术已难以满足新一代光刻机、数控机床在多参量耦合、多轴联动加工的苛刻测量需求，严重制约了国产装备的几何误差调校精度与步进扫描控制能力。为此，本人创新地将欧拉空间旋转关系与空间坐标向量模型深度融合，构建了“反射光束矢量-反射体结构-自由度信息”的系列数学联立模型。基于所创新的理论框架，对干涉、自准直、成像质心等光学精密测量模型进行了系统性重构，主要取得以下突破性贡献①打破二轴自准直测角的理论束缚，首创三轴自准直测角理论模型。②攻克成像质心定位的量程瓶颈，揭示了基于成像形变的大量程二维平移定位新机制。③消除自准直测角、干涉测距、质心定位系统间的结构壁垒，成功研制“涉-质心-自准直”干光学共路融合关键技术。为下一代国产光刻机、超精密数控机床、超长轴承及大型光路武器研制，提供了核心的几何计量技术支撑。