随着中高精度光纤陀螺技术的日益成熟,基于旋转调制技术的光纤惯性导航系统逐渐成为导航领域的研究热点。论文针对光纤陀螺特性以及旋转技术在光纤捷联惯导应用中的关键问题展开了深入的研究工作。通过旋转调制技术的引入,可在现有精度光纤陀螺的基础上有效提高捷联惯导系统的水平姿态和位置精度。为了对光纤惯性器件建立合适的误差模型,论文首先对光纤惯性器件的误差特性和误差测试方法进行了研究分析。论文在国军标的基础上总结归纳了光纤陀螺主要性能指标的分类、及其测试方法,对使用的光纤陀螺作了相应的性能测试和分析,并建立了光纤惯性器件的误差模型。同时,为了旋转调制技术的改进,论文对传统捷联惯导系统的姿态算法进行了研究。为了提高光纤惯导系统的精度,改善系统的性能,论文研究并分析了基于旋转技术的光纤捷联惯导系统的调制原理,推导并建立了旋转光纤捷联惯导系统的误差模型,并利用仿真实验验证了旋转光纤捷联惯导系统的调制效果。针对高精度光纤捷联惯导系统价格高昂等问题,本文在分析陀螺精度对旋转捷联惯导调制效果的基础上,提出了一种利用不同精度光纤陀螺构成惯性测量单元的新型旋转捷联惯导系统设计方案,并利用仿真证明了该方案的有效性。同时,针对由于旋转带来的方位轴陀螺误差变大的问题,设计了将方位轴光纤陀螺放置于固定部件上的旋转结构,有效避免了旋转运动给方位轴陀螺带来附加的误差。经过大量仿真和试验验证分析,证明了该设计方案的合理性、可行性和有效性。最后,本文设计并实现了基于旋转调制技术的光纤捷联惯性导航系统半物理仿真原理验证样机,通过半物理仿真试验表明,与同等惯性器件精度的传统捷联惯导系统相比,具有旋转结构的惯导系统具有精度高、成本低的优点。在此基础上,论文针对实际安装和旋转过程中可能带来的误差,进一步研究了其实际误差特性,分析了实际误差对系统性能的影响。为进一步提高旋转惯导系统的使用精度奠定了基础。通过把旋转机构引入到捷联惯导系统中,可以在现有精度惯性器件上进一步提高惯导系统的水平姿态和位置精度。论文研究工作具有较好的工程应用价值和应用前景。