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光纤陀螺惯性导航系统以高精度、低功耗、高可靠性的优势越来越多地被应用于空间卫星的姿态控制中,光纤陀螺应用在空间中其误差会受到辐射效应的影响,进而使光纤陀螺的性能发生退化。为了使光纤陀螺在空间应用中具有更好的适应性,本文分析了光纤陀螺空间辐射误差的产生机理和变化规律,对光纤陀螺在辐射环境下的性能退化进行了探究,提出了抑制空间辐射误差和在轨故障诊断的方法,设计并搭建了抗辐射数字闭环光子晶体光纤陀螺样机,并对其进行了性能测试。本论文主要工作如下:首先,分析了传统保偏光纤（PMF）的辐射损伤机理,提出了基于扩散动力学的辐射致衰减的数学模型。对PSC-光纤,P-光纤,Ge-光纤和P-Ge光纤中辐射色心吸收强度与波长的关系进了探究,对比了不同掺杂光纤中辐射色心的差异,得出色心吸收强度是色心的固有属性,与光纤的类型无关。对常用于光纤陀螺的P-光纤进行了深入的探究,对P-光纤的辐射致衰减进行了辐射色心分解,得到P-光纤的P1色心占整个辐射致衰减主要部分,在1050nm-1620nm波段随着波长的增大辐射致衰减而增加,得出光纤陀螺在使用P-光纤时,应选择光波长1310nm。其次,分析了光纤陀螺辐射误差的来源,探究了辐射效应对光纤陀螺偏振误差、背散误差、热噪声、散粒噪声、相对强度噪声影响的机理,根据辐射误差的变化机理,建立了辐射误差与辐射剂量以及剂量率的关系,分析了辐射误差在辐射环境下的变化规律。深入研究了光纤陀螺零偏漂移、标度因数和随机游走系数在辐射环境下退化机制,建立了随机游走与辐射剂量的数学模型,分析得出零偏漂移和随机游走的退化是因为辐射致光功率衰减,标度因数的退化是因为辐射致光波长漂移。然后,设计了应用于光纤陀螺的光子晶体光纤（PCF）,分析了PCF和PMF在色心、光功率衰减和双折射在辐射环境下的差异。探讨了辐射环境下光纤陀螺的光源光功率、调制相位、光纤环长度对随机游走系数的影响。提出了优化光纤陀螺系统参数的方法,建立了优化光纤环长度的数学模型,并且综合各方面因素,优化后光纤环长度为1137m。探究了光源光功率对调制相位的影响,改进了调制相位与光功率数学关系,给出了优化后光功率和调制相位分别为1000μW和2.614rad,并设计了优化解调信号的算法,对提出的抑制辐射误差的方法进行了比较验证。最后,利用本文提出的抑制空间辐射误差的方法,设计并搭建了抗辐射数字闭环光子晶体光纤陀螺样机,而且加入了动态优化算法和故障诊断模块,测试结果显示其随机游走系数和零偏稳定性分别为:0.0002738°/h1/2,0.01145°/h（10s,1σ）,性能指标可以达到卫星姿态控制的要求。