相比于激光陀螺或传统机械陀螺,光纤陀螺的组成结构中完全没有运动器件,具有较长的寿命和较高的可靠性,同时又兼具灵敏度高、工艺复杂度低、成本可控等诸多优点,在导航和测量领域得到了广泛的应用。然而高精度光纤陀螺在实际工程化应用中仍有许多问题值得进行深入研究,其中光学效应、环境因素、调制过程等因素共同导致的非互易相移误差是限制高精度光纤陀螺工程化应用的主要原因。本文围绕光纤陀螺非互易相移误差的主要影响因素:温度、振动、调制解调过程,开展误差机理分析及抑制方法研究。论文的主要工作如下:概述了光纤陀螺的工作原理、组成结构和闭环调制解调方法。基于对光纤陀螺各组成部分和调制解调方法的数学抽象描述,建立了干涉式光纤陀螺闭环控制系统的数学模型。搭建了闭环控制系统Simulink平台下的仿真模型,根据光纤陀螺实际参数并合理选择控制系统的参数,对模型中的两个控制回路分别进行了典型信号输入下的响应分析,得到了控制系统的频率特性曲线。建立了一种补偿控制系统动态跟踪误差的方法,分析了补偿前后控制系统动态误差和频率特性曲线的变化,以及补偿参数不准确对控制系统的影响,提高了光纤陀螺动态条件下的输出精度。基于温度所致光纤陀螺非互易相移误差的机理分析和光纤环的热扩散模型,构建了基于尾纤不对称的光纤陀螺热漂移误差模型,指出工艺不完善所致尾纤不对称引起的热漂移误差与不对称长度成正比,并进行了仿真分析及实验验证。通过分析光纤环温度场均匀程度对光纤陀螺热漂移误差的影响,提出了一种基于外侧复绕层提高外径侧温度场均匀度的光纤环绕法,详细研究了不同复绕方法对热漂移误差的抑制作用,通过增加复绕层前后的比对实验,验证了所提方法对热漂移误差的显著抑制作用。通过对热扩散模型离散化的机理分析和简化,提出了一种热漂移误差补偿计算的简化方法。基于该方法,工程中可以根据应用情况和所用光纤陀螺精度,选择最合适的离散化参数,降低了热漂移误差补偿的计算复杂度。基于振动所致光纤陀螺非互易相移误差的机理分析,构建了包含弹光效应、弯曲损耗和信号串扰的光纤陀螺振动误差模型。在该模型基础上,建立了典型调制方式光强波动和信号串扰导致的光纤陀螺输出误差模型。通过搭建仿真平台,分析了调制方式、调制频率、偏置相位、串扰延迟等因素对光强波动误差和串扰误差的影响。提出了一种兼具抑制光强波动误差和串扰误差的十六状态调制解调方法,该方法使振动环境下光强或损耗波动导致的非互易相移误差显著降低,同时在特定偏置相位下具备抑制信号串扰的特性,通过理论推导、仿真计算和测试实验验证了所提方法的有效性,减小了振动引起的光纤陀螺非互易相移误差。针对光纤陀螺调制信号带宽有限和频率响应引起的调制相位漂移问题,建立了调制信号带宽有限引起光纤陀螺标度因数误差、阶梯波复位阶段解调误差的数学模型。基于所建立的误差模型,进一步建立了调制信号带宽变化导致的光纤陀螺标度因数误差模型,讨论了误差的影响因素和抑制方法。提出了一种基于双偏置相位的在线误差补偿方法,该方法实现了对调制信号带宽变化所致标度因数误差的实时检测和在线补偿,通过理论推导、仿真计算和测试实验验证了所提方法的有效性,使工程应用中受调制信号带宽变化导致的光纤陀螺标度因数误差得到有效抑制。