考虑激光跟踪仪的光电瞄准与定位直接影响仪器的整体测量精度和使用性能,讨论了激光跟踪仪的光电瞄准和跟踪定位控制技术并提出了光电探测瞄准、信号调理采集、数字处理及智能跟踪伺服的系统整体技术方案.对系统关键部件进行选型,利用角锥棱镜和位敏探测器(PSD)作为光电探测核心,设计了探测光路和信号处理电路.研制了系统样机,搭建了目标位移量标准测试平台,对样机光电瞄准系统探测信号进行了测试.测试结果显示:采用该设计方案设计的激光跟踪仪样机的静态定位测量精度达到6　μm,随机动态跟踪测量速度大于1　m/s.结果表明:提出的方法可解决激光跟踪仪定位精度低、动态跟踪效果差等常见问题,可为研制高精度、大范围、大尺寸测量仪器提供技术参考.