面形精度测量是射电望远镜建造与运行的关键技术之一,随着天线口径越来越大,微波全息测量已成为大型射电望远镜面形精度测量的常用方式。然而,基于同步卫星的窄带微波全息测量在大型射电望远镜任意姿态面形精度测量方面还存在不足,为此,本文提出一种基于射电源的宽带微波全息测量方法,开展大型射电望远镜任意姿态面形精度测量方法研究。本文以40m射电望远镜为主测天线、50m射电望远镜为参考天线、射电源为信号源,构建面形精度宽带微波全息测量系统。通过分析测量系统信噪比,对比分析传统的望远镜面形扫描方式、窄带微波传播路径时延计算和全息数据处理算法,研究宽带全息测量系统的扫描方式,使其扫描时均经过射电望远镜口径中心、对准射电源,并提出宽带全息测量路径时延计算及数据处理算法的总体思路。论文在路径时延算法方面,设计了宽带微波传播路径时延及时延率的绝对时延标定算法和分数时延估计算法,解决因射电源相对地球转动导致路径时延存在缓慢变化的问题。在数据处理算法方面,通过频域补零互相关、互相关相位谱数据处理能力评估算法,形成宽带信号分段分解计算法及时延与相位差综合等组合算法,解决宽带微波全息数据处理困难且复杂的问题。在实验方面,开发了宽带全息扫描纲要程序模块、路径时延计算程序模块和全息数据分解程序模块,搭建由双通道接收机、传输线缆、全息数据记录仪、倾斜仪等组成的测量实验硬件系统,开展GRAS-3口径40m射电望远镜面形精度的宽带微波全息测量实验。实验结果显示,测量结果之间的误差在0.12mm(RMS)以内,GRAS-3口径40m射电望远镜的面形精度为0.42mm(RMS),与摄影测量法的测量结果相符,验证了本文宽带微波全息测量方法的可行性。本文的宽带微波全息测量法,具有扫描点利用率高、测量时间较短、可实现任意姿态的面形精度测量等特点,规划应用于GRAS-4口径70m射电望远镜的面形精度测量,可为其他大型射电望远镜面形精度测量提供借鉴。