为抑制测角系统周期性测量误差对光电跟踪系统速度平稳性和成像效果的影响，采用光纤陀螺系统建立误差模型和误差补偿器，对系统进行误差补偿控制。首先，对测角系统测量结果中含有周期性误差的机理进行分析，建立了周期性测角误差的数学模型；其次，采用高精度光纤陀螺建立了一套基于傅里叶理论的角度测量误差模型采集系统，并通过七个步骤提取了测角误差模型的具体表达式；然后，根据提取的测角误差表达式，分四个步骤对系统周期性误差进行补偿控制。最后，通过跟踪成像实验来验证控制补偿的有效性。实验结果表明，跟踪速度误差的最大值降低到0.04 (°)/s，比未补偿控制时降低了8倍左右，满足光学成像系统速度误差小于0.1 (°)/s的要求，条纹成像效果得到了明显改善。

为了实现低成本SINS初始对准, 降低对准过程复杂程度, 提高系统对准精度, 缩短对准时间, 本文引入了EMD滤波技术。首先, 采集IMU输出信号, 根据EMD算法将信号分解为IMF簇, 按照CMSE标准对信号进行重构, 完成信号滤波处理; 接着, 按照AR模型对经EMD滤波前后的数据噪声进行建模; 然后, 分别利用原始信号和EMD降噪后信号进行SINS姿态粗对准; 最后, 根据IMU模型和SINS误差模型, 采用零速对准方式, 完成SINS精对准。实验结果表明：经EMD降噪后的信号粗对准精度为13°, 精对准精度为087 mrad, 精对准收敛时间为200 s。

在研究Sagnac效应的基础上，利用光纤Sagnac环的干涉结构，提出了多种光纤Sagnac环的改进方案，并进行了大量实验，使其应用范围得到了极大扩充。从Sagnac效应的基本原理出发，综述了光纤Sagnac环现阶段的主要应用和最新进展，主要有光纤陀螺、光纤水听器和Sagnac环滤波器等。最后介绍了光纤Sagnac环研究的前沿新技术方向，主要包括改变Sagnac环的结构、在Sagnac环中加入介质或与其他结构级联、做成全光缓存器，制作多波长光纤激光器等。

提出了利用捷联式光纤陀螺进行水下管道三维形变的测量方法,对这一方法的测量原理进行了详细阐述,并利用坐标转换、姿态矩阵求解、形变的计算等方法给出了详细的数学模型及算法.另外,针对惯性传感器和测量系统给出了减小误差的措施,以提高测量精度.

光纤陀螺用光源要求输出功率高、相干性低、稳定性好,超辐射发光二极管(SLD)是能满足这些要求的理想光源.目前国内光纤陀螺用的光源基本上主要选择超辐射发光二极管(SLD),从工程实际应用出发,介绍了超辐射发光二极管(SLD)驱动电路设计,以此来提高光纤陀螺性能.

从理论上分析光纤陀螺位相调制器及光源不稳定对整机性能特别是对漂移的影响。通过研究，利用光纤陀螺基频分量、一次谐波及二次谐波分量的组合抑制光纤陀螺噪声，稳定控制光纤陀螺漂移，提高光纤陀螺检测灵敏度。制定了实施电路。

研究了用于干涉型单模光纤陀螺系统的正交锁相检测方法，采用双参考信号，使输出的信号与噪声分离，不仅提高了光学系统信号的信噪比，同时可以引入移相反馈控制，大大减小了系统的漂移，系统的零点漂移已达到0.2 deg/h。