光纤陀螺是一种新型的角速度传感器,具有精度高、体积小、功耗低、动态范围宽以及可靠性高等优点,在导航与制导、大地测量、卫星定位、机器人控制等诸多领域有着广泛的应用前景。高精度和低成本是未来光纤陀螺发展的主要方向,而温度特性是当前制约高精度光纤陀螺工程化的主要原因。本论文来源于某武器装备预研项目,主要解决运用于捷联惯导系统的光纤陀螺在全温度范围内漂移特性不好的难题,论文主要的工作和结论体现在以下几个方面:1.通过研究光纤陀螺的基本原理,对陀螺输出漂移产生的原因进行了深入分析,并对目前抑制光纤陀螺输出漂移的相关技术进行了比较研究。2.在深入分析数字闭环光纤陀螺的基本结构和工作原理的基础上,建立了系统的动态模型。为了消除系统输出的稳态误差、提高其动态性能,提出了在闭合回路中加入基于不完全微分PID算法的数字控制器,设计实现了一种控制器参数的自适应调整方法,并对控制效果进行了仿真验证。3.在深入分析光纤陀螺温度漂移机理以及大量高低温环境实验数据的基础上,运用多元线性回归的方法建立了一种陀螺温度漂移补偿模型,并通过仿真对各种不同温度条件下的补偿效果进行了验证。结果显示,补偿后光纤陀螺的零偏稳定性可普遍提高60%~70%,且模型表现出良好的通用性。同时,运用径向基函数神经网络对光纤陀螺温度漂移进行了辨识,用辨识模型补偿后陀螺的零偏稳定性可提高80%左右。4.运用Allan方差法对温度补偿前后陀螺输出漂移中的噪声成分进行了分析,为了克服Allan方差法中拟合噪声系数可能为负的缺点,运用分段拟合的方法得到了更为准确的噪声系数。在对陀螺随机漂移进行ARMA建模的基础上,通过Kalman滤波对陀螺输出信号进行了处理。结果显示,滤波之后陀螺的量化噪声和随机游走均减小了60%左右,零偏稳定性得到进一步的提高。