激光跟蹤儀是利用激光干涉、測距儀和兩個相互垂直的角編碼器組成的三維光學坐標測量儀器，通俗地說，它是利用光的反射、光的干涉和光電信號轉換等原理實現測量的儀器，它使用激光來跟蹤目標反射鏡，通過自身的測角系統和激光測距系統來確定空間點的坐標，從而實現完整的測量過程，其測量精度最高可達到10um。

激光跟蹤儀像所有的三坐標測量設備一樣，提供了豐富的建坐標方式，除了傳統的三點建坐標、點線面建坐標、多點擬合坐標系等方式以外，還提供了一種復雜擬合建坐標方式，這種建坐標方式允許使用工件上的任意曲面、平面、定位孔、定位點組合起來作為建坐標的基準，擬合計算出工件坐標系。

工作原理

測量目標點距離和水平、垂直方向偏轉角。其基本原理是在目標位置上安置一個反射器，激光跟蹤頭發出的激光射到反射器上并返射回到跟蹤頭，當目標移動時，跟蹤頭調整光束方向來對準目標。同時，返回光束為檢測系統所接收，用來測算目標的空間位置。總之，激光跟蹤儀是通過測量一個在目標點上放置的反射器的位置，進而確定目標點的空間坐標。

激光跟蹤儀能直接測量出空間點的三維坐標，這些三維坐標是在激光跟蹤儀的儀器坐標系下得到的。該坐標系定義為：以跟蹤頭中心為原點，以度盤上的0讀數方向為X軸，以度盤平面的法線向上方向為Z軸，以右手坐標系規則確定Y軸，如此建立起儀器坐標系。

當反射器離開基準位置（基準位置距儀器中心的距離已知），并在空間移動時，激光跟蹤儀會自動跟蹤反射器，同時記錄干涉測距值D及垂直度盤和水平度盤上的角度值α、β，用這3個觀測值，依據公式：

就可得到點的空間三維直角坐標(x, y, z)。

GTS激光跟蹤儀被譽為移動式三坐標測量機，它是基于球坐標系的便攜式坐標測量系統，具有高精度、效率高、實時跟蹤測量、安裝快捷、操作簡便等特點，適合于大尺寸工件配裝測量。測量精度達到微米級，且測量范圍可達160米，不僅可以對靜止的空間目標進行高精度三維測量，還可以對運動的目標進行跟蹤測量，廣泛應用于飛機、輪船、火箭、衛星、雷達、動車、汽車、工業機器人、風電葉片、水輪機/汽輪機、球磨機、盾構機等領域。