光纤陀螺（FOG）的零漂补偿是提高其工作精度的主要方法之一。为了实现FOG零漂的实时在线补偿，利用基于增量学习的在线支持向量机回归（Online-SVR）方法建立FOG零漂实时补偿方案，并提出了一种基于滑动平均的温度变化率实时获取方法，可以实现温度变化率的稳定获取以满足在线补偿的要求。通过分析和预处理FOG在-15~50 ℃范围内的实测数据，分别进行径向基神经网络、支持向量机回归以及基于增量学习的在线支持向量机回归建模，并对原始零漂和三种模型补偿后的剩余零漂进行Allan方差分析。结果表明：在线支持向量机回归模型实现在线补偿的同时，具有较其他两种模型更好的补偿精度和稳定性，适用于FOG零漂数据的在线补偿。

在激光打靶实验过程中会产生电磁脉冲(EMP)信号，测量这些电磁脉冲信号所使用的电场探头输出信号多数为微分信号，需要进行积分后才能得到测量结果。模拟积分器由于带宽限制，不能满足测量要求，需通过数字积分器完成积分。本文基于小波变换与傅里叶变换对数字积分器进行设计，采用小波软阈值法与低频去零漂法对微分信号中高频随机噪声及零漂误差进行处理。经过研究分析，可对上升时间小于100?ns的电磁脉冲信号进行积分，并取得较好的效果。

为了减小四频激光陀螺零漂的温度敏感性，对数学补偿模型和安装结构热设计进行了研究。通过高低温实验研究了四频激光陀螺零漂与温度的关系。第一次采用普通铜支架将四频激光陀螺固定在屏蔽盒内，由于两放电支路的温度变化不对称，温度变化率是数学补偿模型的显著项。第二次设计了专用铜支架，使两放电支路的温度对称地变化，因而温度变化率在数学补偿模型中的重要性大大降低。改进支架之后，补偿后的零漂残差从0.018 Hz降低到0.01 Hz，即便采用温度多项式补偿模型也能达到0.012 Hz。这些结果表明：在设计四频激光陀螺系统时，安装结构热设计能够提高数学模型补偿的效果，温度补偿是提高四频激光陀螺的精度的有效方法，在-40~60 °C温度范围内补偿后的百秒标准差达到0.013/((°)·h)。

分析了由光相干域偏振计测得的光纤陀螺保偏光纤环(PMFC)分布偏振耦合测试数据, 建立了测量点偏振耦合幅度模型。结果表明, 测试数据是实际偏振幅度耦合被宽谱光源相干函数调制的结果, 且存在伪偏振耦合测试数据。在此基础上, 提出并实现了分布偏振耦合数据处理算法。绕制PMFC, 进行了不同温度条件下分布偏振耦合测试, 并提取了真耦合位置和强度信息。通过建立PMFC二次偏振耦合误差预估模型, 对不同温度下光纤环分布偏振耦合引起的光纤陀螺零漂误差进行了计算预估。利用高精度保偏光纤环分析测试仪对该环进行了对应温度的光纤陀螺零漂测试, 零漂预估值与实测结果一致。

针对现有 MEMS零位随机漂移的缺陷, 本文建立关于温度约束的确定性模型 MEMS陀螺零位漂移补偿模型。首先, 依据 MEMS陀螺信号的测量模型, 将陀螺信号误差分解为确定性误差和随机性误差, 针对由温度引入的确定性误差, 建立温度 -零偏和温度 -主频率分量确定性约束模型, 有效消除信号序列中的温度引入趋势项和辨识周期项; 其次, 利用自回归滑动平均模型( Auto-Regressive and Moving Average Model, 简称为 ARMA模型)逼近 MEMS陀螺信号中的随机误差项, 准确地预测出随机误差的变化趋势; 最后, 采用 Kalman滤波优化 ARMA模型的预测效果, 进一步提高模型的状态估计精度。理论分析和实验结果验证了该模型的鲁棒性和有效性。

介绍了国外四频差动激光陀螺（FMDLG）的发展历程和应用现状。通过对FMDLG相关研究资料的调研，归纳了提高FMDLG性能的关键，包括基础理论的研究、基础工艺的提高、腔体的优化设计、电子系统设计和误差补偿技术。概述了国内的FMDLG研制历史和现状，结合自身研制经历，给出了FMDLG需要解决的若干问题。

偏振波动是谐振式光纤陀螺(R-FOG)的主要噪声之一, 它对信号检测精度具有重要影响。通过矩阵法得到了透过式R-FOG中由偏振波动引起的系统零漂与偏振噪声相关参数、环形谐振腔结构参数间的关系表达式。在一定的透过式R-FOG系统结构参数下, 对上述解析表达式进行了数值拟合, 通过估算可满足高精度透过式R-FOG系统对偏振相关参数的要求, 为偏振波动噪声的理论分析和R-FOG系统的实际搭建提供了理论基础。

为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响, 根据气体激光的半经典理论, 采用数值仿真的方法, 对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关, 差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响, 讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明, 偏振差损的影响可以通过施加磁场消除, 而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数, 除了减小差损本身外, 优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。

为了提高开环光纤陀螺的测量精度，研究了干涉式开环光纤陀螺系统中元器件的非理想化对陀螺精度的影响.根据光纤陀螺系统的结构特点，给出了陀螺系统不同元器件的矩阵模型，导出了开环陀螺的输出表达式，重点分析了光源偏振度和输出光功率波动、耦合器分光比波动以及系统中光纤尾纤熔接点对轴误差造成的偏振误差.研究结果表明，在诸多影响因素中，光源波动对陀螺系统的影响最大，耦合器分光比波动次之，熔接点对轴误差的影响最小.

四频激光陀螺光强稳定控制后两种不同模式下的零漂在高低温实验中表现出非常明显的差异,其中一种模式的零漂在温度单方向变化时存在一定的振荡,而另一种模式的零漂与温度基本上是线性关系,并且具有良好的重复性。针对这一现象,根据四频激光陀螺的基本理论,分析得出导致这种高低温下不同模式零漂随温度变化不同的主要物理根源可能是差损零漂项和恒磁偏频零漂项随温度变化关系的不同。同时指出四频激光陀螺如果采用温度补偿来提高其精度,则温补系数必须在实际使用的模式下确定才有意义。