平行光管水平放置和倾斜安装时由于受力状态不同其光学参数会有较大差异，为了精准评价平行光管的焦距，根据平行光管焦面上的点与全站仪角度之间的映射关系，建立了倾斜安装条件下光管焦距与全站仪角度关系的精确数学模型，修正了全站仪垂直轴轴系转动时产生的原理性投影误差。使用全站仪采集了多组数据并进行了实验验证：修正畸变后由焦面目标与竖丝平行时的各测试点解算的焦距值分别为1 980.03、1 983.45、1 982.79 mm，焦距平均值即真值为1 982.09 mm。修正畸变但未修正投影误差的情况下由焦面目标与分划板横丝平行时的各测试点解算的焦距值分别为996.42、995.23、995.22 mm，焦距平均值相对误差为50.2%。修正投影误差和畸变后由焦面目标位于不同象限及与分划板横丝平行时的各测试点解算的焦距值极差为4.74 mm，焦距平均值为1 982.69 mm，与真值差值为0.6 mm。测量结果的展伸不确定度与焦距真值的最大相对误差为0.36%，该值远小于GB/T 9917.1—2002照相镜头中实测焦距对名义焦距的相对误差不超过±5%的规定。实验结果表明：该模型具有较高的解算精度，目标狭缝在分划板中的相位可以是随机值，对于倾斜安装条件下平行光管焦距的原位检测具有极大的工程应用价值。