硬岩隧道掘进机（TBM）是我国现阶段城市地铁及山体隧道施工的核心装备，其掘进性能直接决定了施工的效率、质量与安全性。由于地下空间具有封闭、未知且恶劣的特点，在掘进过程中建立出色的环境感知、监测及自定位能力，对提升TBM的综合性能是十分重要的。以城市地铁隧道施工为例：每一环施工均由掘进、出渣及拼装等工艺组成。同时，每步工艺中都有若干项标准化关键参数需要获取。 可以看出，施工工艺中的关键参数大多数由几何量表示，如长度、角度、坐标、体积等，如何快速、精确且稳定地对这些几何量参数实施测量进而打通施工工艺中“参数获取→决策控制”的闭环，对提升施工效率、质量与安全性具有重大意义。 光电测量技术具有稳定、大量程及低成本等特点，目前被广泛应用在土木工程行业中，项目主要研究解决现有TBM施工工艺中的几何量测量问题，早日达到世界工业头部公司（德国VMT）的技术能力，研究成果包括：单护盾TBM导向技术、双护盾TBM导向技术、联络通道直线顶管机导向技术、 排土量测量技术、盾尾间隙测量技术等。