随着高精度光纤陀螺技术的不断发展和日益成熟,可以开展以光纤陀螺为核心的旋转式光纤捷联惯导系统原理样机的研发,这对抑制光纤陀螺漂移,从而提高惯导系统的导航精度具有十分重大的意义。美国在多年之前就成功研制出了旋转式光纤陀螺三轴捷联惯导系统,并且已于2009年正式装船,还计划用于装备战略导弹核潜艇,但之后便没有报道新的进展消息。本文在实验室研制的三轴光纤陀螺仪的基础上,对旋转式光纤捷联惯导系统原理样机进行了总体方案设计,概述了惯导系统样机的各个组成单元。为了改善机械性能,简化系统结构,鉴于光纤传输的众多优点,提出了一种使用光纤作为传输媒介,通过采用性能优于传统机电滑环的光纤滑环,实现安装在转位机构上的IMU与外部主控计算机之间通信的方法,并利用光纤传输的波分复用技术,实现了在一根光纤上同时传输三路陀螺信号和三路加速度计信号。为了提高惯导系统的实时性、稳定性与可靠性,提出了采用具有高可靠度和可热切换的CPCI总线技术完成导航计算机接口的设计。本文的研究工作紧紧围绕旋转式光纤捷联惯导系统的研制展开,主要设计完成了一种基于CPCI总线和可编程逻辑器件FPGA的高速光纤数据传输卡。重点介绍了高速数据光纤传输系统方案设计与硬件电路设计、信号完整性设计、FPGA逻辑设计、通信协议设计以及驱动软件设计。实验表明,光纤数据传输卡能高速、实时、可靠地传输数据,由于采用了模块化的设计思想,可以推广应用于雷达系统、声呐系统、卫星通信、视频传输等需要进行高速数据传输的领域。