自从光学陀螺出现以后,在旋转自动补偿技术和捷联惯性导航技术的基础上出现了一种新型的惯导系统,即旋转捷联惯性导航系统。此类惯导系统就相当于在捷联惯导系统的外面加上转动机构和测角装置,导航解算也采用了捷联惯导算法。旋转调制技术是采用旋转机构可以在不提高器件的精度下提高惯导系统的精度,并且系统成本不会增加很高,因此在惯性技术领域成为国内外学者研究的热点问题。本文以自行研制的光纤陀螺捷联惯性系统为背景,重点分析双轴旋转式捷联惯导系统的误差源,提出十六次序双轴旋转方案以及初始对准技术和估漂技术。首先,给出捷联惯导系统的基本原理,介绍旋转捷联惯导系统的结构,在理想情况下,即只存在陀螺漂移和加速度计零偏的情况,分析双轴旋转捷联惯导系统误差调制的基本原理。其次,提出十六次序双轴转位方案,分析双轴转位方案的误差抑制原理。并分析转位方案的主要误差源。在理想情况下惯性器件只存在常值漂移误差,然而在实际的系统中,还存在惯性敏感元件的标定误差、安装误差等一些误差因素,本文对器件的标度因数以及安装误差进行分析,并且进行仿真实验。之后介绍其它误差源对旋转式捷联惯导系统的影响。双轴旋转捷联惯导系统初始对准技术研究,提出一种摇摆基座下的快速初始对准技术,采用数据循环处理的方式使得对准时间大幅缩短。而且对准精度与传统组合初始对准相当。采用双轴转位机构的调制型捷联惯导系统,两个轴的转动可以较大程度上提高系统参数的可观测性,利用卡尔曼滤波技术能够实现对系统中惯性器件偏差的快速估计与修正,达到较高的估计精度。最后,根据前面的理论分析,设计了工程验证实验。利用实验室自行研制的光纤陀螺捷联惯导系统、三轴转台进行误差调制实验,对比相同的实验设备下静态实验结果和误差调制实验结果,对理论分析的结果进行验证。