旋转式捷联惯导系统通过稳定的机械旋转来消除惯性器件慢变误差(陀螺漂移和加速度计零偏)对惯导系统性能的影响,缓解了惯性器件发展水平对惯导系统精度的制约,在国防领域具有重大意义。但是,旋转式捷联惯导系统无法补偿初始对准误差,而初始对准恰恰又是惯导系统的一项关键技术,其决定了惯导系统的工作精度和快速反应能力,因此研究旋转式捷联惯导系统的初始对准技术非常必要。针对晃动基座环境中,由于干扰加速度和干扰角速度的存在,传统解析对准方法不能满足对准精度要求的问题,本论文以双轴旋转式捷联惯导系统为研究平台,对旋转式捷联惯导系统晃动基座的自对准问题展开研究。研究工作主要包括以下几个方面:首先,从旋转式捷联惯导系统初始对准的基本原理出发,利用重力加速度在惯性空间方向的改变包含地球北向信息这一特性,研究了旋转式捷联惯导系统惯性系粗对准方法,该方法可以有效地隔离载体线运动和角运动的影响,实现晃动基座下的粗对准。在粗对准基础上,建立了惯性系下的精对准误差模型,并利用分段线性定常系统(PWCS)分析理论和奇异值分解(SVD)的可观测度分析方法,对误差模型进行了可观测性分析,证明该系统是完全可观测的。然后,针对精对准误差模型中测量噪声不确定的特点,分别提出了改进的多渐消因子自适应滤波算法和量测噪声协方差估计的自适应滤波算法,并将两种改进算法应用于晃动基座下的精对准过程,实时地估计和修正系统噪声和量测噪声,实现姿态误差角的精确估计。通过仿真试验将本文提出的两种自适应算法与已有的自适应滤波算法进行对比分析,验证了本文提出算法的精度和性能。最后,借鉴最优姿态对准的思想,建立初始对准问题与最优姿态确定问题之间的联系,运用Wahba姿态确定问题的四元数算法将对准问题转化为最优化求解问题。结合初始姿态的最优估计值得到载体导航前的初始姿态,实现晃动基座情况下的快速、高精度自对准。对基于最优姿态对准的方法进行了仿真验证,并与基于惯性系的初始对准方法进行了对比分析,验证了方法的有效性和可行性。