针对城市隧道、偏远山区等复杂路况下, 卫星导航系统信号被遮挡较严重或无卫星导航系统信号的场景中, 车载GNSS/INS组合导航系统精度下降的问题, 提出一种里程计辅助的高精度车载GNSS/INS组合导航方法。该方法中的组合滤波模式可根据载车环境变化在GNSS/INS组合模式和DR/INS组合模式间实现自适应切换, 该组合导航方法将三维里程计航位推算位置误差作为状态量扩充到常规组合导航滤波器中, 里程计的标度因数误差、安装角误差可通过里程计误差标定方法离线精确得到, 后续使用只需将里程计误差参数装订到组合导航系统中即可。车载试验表明, 7 km的信号遮挡场景下组合导航系统单个方向上的位置误差最大值也不大于8 m, 整个跑车过程中位置误差在3 m以内, 进一步保证了车载GNSS/INS组合导航系统复杂路况下的高精度定位。

惯导系统的旋转调制技术实质上是一种误差自补偿技术。为了研究单轴旋转惯导系统的误差补偿机理，从四元数微分方程的角度重新推导了旋转惯导系统的姿态误差模型，能够与常用的方向余弦法推导的模型相互印证。建立了具有一般意义的系统误差模型和静基座误差传播方程，并分析了惯性器件误差量的调制形式，为设计转位方案提供了依据。针对单轴连续旋转方案中陀螺常值漂移、标度因数误差和安装误差对导航误差的影响进行了仿真。理论分析与仿真结果均表明，惯性测量单元绕方位轴的连续旋转可以有效抑制导航误差。

建立了光纤电流互感器的离散动态模型，理论分析了互感器比值误差及相位误差与系统环路增益之间的关系，确定了环路增益漂移是导致互感器长期运行精度劣化的主要原因之一。提出了一种环路增益在线监测方法，能实时检测环路增益的变化，监测值可以作为互感器长期运行的故障监测点之一。在此基础上实验验证了模型的正确性，结果表明：在保证静态测试精度的条件下，系统环路增益取值越大，环路增益波动对互感器比值误差和相位误差的影响越小。系统环路增益取值为0.05时，为保证长期运行互感器测试准确度不超过误差限值要求，环路增益波动应不超过10%。

在现代化战争**和惯性导航系统中, 要求光纤陀螺(FOG)快速启动。研究了温度对FOG启动过程中标度因数误差的影响。FOG的启动时间与超辐射发光二极管(SLD)的输出性能密切相关。研究了SLD输出波长对FOG标度因数误差的影响, 对理论结果进行了仿真分析和实验验证。结果表明, 由温度变化引起的SLD输出波长变化严重影响FOG启动过程中的标度因数误差; 温度变化越大, FOG启动过程的标度因数误差越大; 在-20, 50, 70 ℃时的最大标度因数误差分别可达0.048,0.0144, 0.025, 启动时间分别为6, 7, 11 s。

利用保偏延迟光纤环的偏振耦合模型，考虑幅值较大的互易性寄生波列，计算了光纤电流互感器(FOCS)光路系统的干涉光强，得到了互感器变比与延迟环偏振串音之间的理论关系，揭示了延迟环偏振串音的温度相关性对互感器变比的影响机理，并提出了抑制方法。为保证变温环境下互感器的变比误差在0.2%以内，延迟环的偏振串音应低于-30 dB。实验结果表明：在绕制延迟环的过程中，降低绕环张力、减少胶的用量，采用低温度系数骨架可有效地改善互感器变比的温度稳定性，在-40 ℃～70 ℃范围内，互感器变比的变化量由0.63%降低至0.07%。该研究为光纤电流互感器中保偏延迟光纤环的设计和绕制工艺提供了理论指导。