考虑温度扰动的情况下, 对光在棱镜表面反射和折射的传输矩阵进行了修正.根据激光环形腔自洽理论, 建立了温度扰动下的棱镜式激光陀螺腔内光束传输物理模型, 分析了温度扰动对陀螺频率偏移、标度因数等参数的影响.理论分析表明, 当温度在－40~70℃范围波动时, 激光陀螺光学腔长变化量、频率偏移量和标度因数变化量依次为10.04 μm、0.011 MHz和1.96×10－10.建立了棱镜式激光陀螺变温实验系统, 实验结果与理论分析相吻合.

针对棱镜式激光陀螺稳频精度较低的现象,系统地研究了棱镜式激光陀螺稳频控制系统特性。理论分析了光强调谐曲线及稳频执行机构的特征,建立了棱镜式激光陀螺稳频控制系统数学模型。进一步分析了系统稳态性能及动态性能,分析结果表明,系统在定温及慢变温作用下具有不同程度的稳态误差且调节时间过长,从而导致稳频精度下降。优化控制器参数使二阶系统具有最佳阻尼比及快速性,采用按温度补偿的前馈控制系统,实现了对温度所引起的稳频误差的全补偿,提高了系统的稳频精度。实验结果表明,优化后的稳频控制系统比原稳频控制系统的稳频精度提高一个数量级,陀螺精度提高30%以上。

针对全反射棱镜式激光陀螺在稳频过程中相敏信号易受噪声干扰的现象，研究了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频技术。理论分析了全反射棱镜式激光陀螺的稳频特性，结合自适应噪声对消原理，建立了全反射棱镜式激光陀螺自适应稳频系统的数学模型。通过硬件电路设计，搭建了基于递归最小二乘算法的自适应稳频控制系统。分别对原有稳频技术与自适应稳频技术进行了实验测试，实验结果表明，自适应稳频能有效消除噪声对相敏信号的干扰，稳频精度提高了近一个数量级，陀螺精度相应提高了60%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。

针对全反射棱镜式激光陀螺在跳模前后性能下降的现象，系统地研究了全反射棱镜式激光陀螺稳频特性。在对小抖动调制下光强调谐特性和稳频伺服部件理论分析的基础上，建立了全反射棱镜式激光陀螺稳频系统数学模型。给出了稳频精度与加热器电压和环境温升的一般关系及最佳跳模门限的理论计算公式。分析结果表明，环境温升速率的增大和加热器电压的降低会导致稳频性能下降，最佳跳模门限随环境温度的升高而增大，在全温范围内固定跳模门限会导致跳模后稳频性能衰减。采用变增益Ⅱ型系统稳频与最佳跳模门限设置，可以有效消除在跳模前后陀螺性能下降的现象，陀螺精度相应提高了40%以上。此分析结果为提高全反射棱镜式激光陀螺的性能提供了重要参考。

针对全反射棱镜式激光陀螺在单纵模稳频条件下纵模调制信号存在盲区的现象，研究了全反射棱镜式激光陀螺双纵模稳频技术。理论分析了功率调谐曲线的特征，获得了双纵模条件下小抖动调制信号的幅度及相位特性，提出了双纵模稳频控制方案，通过软硬件电路设计，搭建了全反射棱镜式激光陀螺双纵模稳频控制系统。在定温和变温环境下，分别对单纵模稳频与双纵模稳频进行了实验测试。实验结果表明，与单纵模稳频控制方法相比，双纵模稳频技术在稳频精度上提高了60%，陀螺精度也得到了相应的提高。

激光陀螺设计时均采用光强控制系统和程长控制系统。依据控制系统理论，建立了棱镜式激光陀螺光强控制系统传递函数。用实验测试的方法建立了环形激光器在光强控制系统中的等效数学模型，通过理论分析和Matlab仿真，能够准确评估激光陀螺光强控制系统的性能，为系统设计提供了理论依据，提高了陀螺性能和调试效率。