激光陀螺是捷联式惯性导航系统的核心器件,具有启动时间短、精度高、功耗小等优点,在航空、航天以及导弹制导等领域发挥着重要作用。棱镜式激光陀螺采用全反射棱镜构成闭合光路,具有背向散射小、免镀膜等优点。但这种陀螺突出的问题是光路在棱镜中传输距离较长,光学稳定性容易受到温度变化的影响。此外,为了避免传统压电陶瓷推拉反射镜稳频带来的棱镜应力双折射效应,这种陀螺采用加热器作为稳频伺服机构,通过控制谐振腔内一段气体的折射率,实现稳频控制。但在变温环境中,外界热量传递到腔体内部的热弛豫现象、陀螺自身发热、温度引起的物理和几何特性变化等,均会影响激光陀螺的零偏稳定性。本论文针对温度对棱镜式激光陀螺的影响,分别从陀螺的内部稳频控制参数和整体零偏两个方面进行温度补偿。论文的主要研究内容有:第一,介绍激光陀螺的工作原理及误差理论,重点介绍棱镜式激光陀螺的结构特征,分析这种陀螺的温度特性。第二,根据棱镜式激光陀螺稳频热传导存在热驰豫的特点,采用有限元分析法构建分析模型,仿真环境温度变化条件下,陀螺稳频通道内气体温度场的分布情况,总结热驰豫对谐振腔稳频工作的影响。第三,根据稳频控制原理,在稳频控制中加入温度补偿修正项,将热弛豫模型结合光学原理分析,最终将热弛豫归结到跳模电压上。将温度(-40℃～70℃)每隔10℃一段,分成11段,对陀螺进行分温度段、分参数段的稳频伺服控制。经实验验证,棱镜式激光陀螺的零偏稳定性得到一定的提高。第四,对陀螺整体进行零偏温度补偿时,为了解决陀螺输出脉冲曲线在拟合过程中的非线性,以及保证模型对环境的适应性,通过对比最小二乘、逐步回归、样条插值和神经网络四种建模方法,提出了带有重叠区域的分段最小二乘法,并在静态温度补偿的基础上引入温度的导数和温度导数叉乘项以满足复杂变温环境的要求。第五,经过对陀螺变温测试,分别分析了陀螺有无采用重叠区域的分段最小二乘法补偿后的精度,结果表明采用重叠区域的分段最小二乘法对陀螺精度提升效果更加明显。在此基础上,分别研究了陀螺未补偿、采用静态温度补偿模型和复合温度补偿模型的精度,结果表明对陀螺采用复合温度补偿模型,并在参数辨识过程中采用带有重叠区域的分段最小二乘法后,陀螺对变温环境适应性更好,陀螺精度提高明显。