大气相干长度是湍流大气光学领域里一个非常重要的参数。昼夜大气相干长度仪采用全天候连续观测恒星的方式测量整层大气相干长度，实现了数据的完整获取，丰富了对整层湍流强度时间变化特征的理解。　　 白天天空背景光强度高，恒星的微弱信标光被完全淹没，系统成像信噪比很低。论文围绕昼夜大气相干长度仪数据误差产生的原因展开分析，简要介绍了仪器的测量原理和总体结构，详细描述了测量系统中光学成像单元和图像采集与处理单元，为数据误差分析奠定了基础。重点论述了白天强光环境下探测器噪声对测量造成的影响，通过理论结合实验的方式研究了探测器噪声特性及其成像特点，推导了质心探测误差和大气相干长度测量误差公式。根据恒星目标和白天天空背景特性，提出利用轴线遮拦、光谱滤波和光谱偏振成像技术抑制天空背景强度，提高了白天恒星成像信噪比和仪器测量精度。　　 针对强光环境下恒星图像特征，提出满足工程要求的邻域平均减阈值法消除光斑图噪声，降低了仪器测量误差。在深入分析仪器参数和实验条件的基础上，设计了测量误差仿真软件，重点仿真研究了白天天空背景引入的测量误差，证实了邻域平均减阈值法应用于实际测量的优越性和白天观星方式获得数据的可信度。