基于三轴陀螺稳定平台的体积小、质量轻、造价低等特点,所以三轴陀螺稳定平台在航空遥感领域得到了广泛使用;本文从提升三轴陀螺稳定平台的指向精度和消旋角精度为出发点,解释了三轴陀螺稳定平台的运行原理并对影响三轴陀螺稳定平台精度的每个因素做了分析,优化了三轴陀螺稳定平台框架间的传动结构的间隙,通过合理的优化设计使得传动达到理想状态,并根据最终的实验得出的数据,验证了三轴陀螺稳定平台的性能。本文先是介绍了三轴陀螺稳定平台的结构形式;利用坐标变换法综合了三轴陀螺稳定平台的惯导姿态输入信息与框架角度传感器信息进行融合,计算出了三轴陀螺稳定平台每个框架的速度关系;得出了规避载体震动原理,计算出三个轴系在惯性空间的稳定方程。在分析三轴陀螺稳定平台的误差产生方式之后,利用多体运动学的方法,对误差进行了数学建模;然后运用MATLAB分析出了基于垂直度、传动误差产生对指向、消旋角误差的影响程度。为消除轴系间的传动误差,设计出了一种滚轮齿条传动的结构,计算出了合适的的滚珠数与滑轨摩擦系数;同时分析了原有的传动机构产生的传动误差,得出了其对指向、消旋角精度的影响。通过滚轮齿条传动机构对平台的传动误差进行消除后,俯仰、横滚以及方位三轴的传动误差都是0.04mrad,引起指向、消旋角误差分别是0.05mrad和0.04mrad。从最终的结果可以看出,滚轮齿条传动机构能够有效的消除因齿隙对平台产生的传递误差,提升了三轴陀螺稳定平台的指向、消旋角精度。