为了实现对滑翔增程弹的简易控制，首先要准确地测出弹体在飞行过程中随时间变化的姿态角。本文研究采用外转子结构三自由度机械陀螺对弹体姿态角(俯仰角和滚转角)进行测量的情况。由于滑翔增程弹在飞行过程中偏航角始终很小，可以忽略，所以主要保证俯仰角和滚转角测量的准确性。本文中利用动量定理和动量矩定理，推导出滑翔增程弹空间六自由度运动方程的一般形式。利用欧拉方法，推导了陀螺仪内、外框架和陀螺转子相对弹体转动的微分方程，并与弹体六自由度运动方程相结合，得到了陀螺仪测量弹体姿态角的数学仿真模型。在滑翔增程弹低速滚转和滚转角速度为零的两种飞行条件下，陀螺模型在理想条件下的仿真结果与弹道方程求得的结果符合较好。分析了摩擦力矩、静不平衡力矩、动不平衡力矩和陀螺转子动量矩对陀螺漂移度的影响。其中，摩擦力矩和陀螺转子X(转子轴)向质心偏差引起的静不平衡力矩使陀螺仪转子轴产生漂移较大，对陀螺仪测量精度影响较大；Y向或Z向质心偏差引起的静不平衡力矩，以及动不平衡力矩主要使陀螺测量结果产生振荡；在一定范围内增大陀螺转子动量矩，可以减小陀螺漂移，提高陀螺仪测量精度。在尽量减小对陀螺测量精度影响较大的干扰因素的前提下，对陀螺仪进行了参数优化设计。为了提高测量的准确度，提出了简单的数学补偿方法。