● 摘要
光纤惯导系统正在受到国内外越来越多的关注，利用国产光纤陀螺构建导航级系统的需求迫切。鉴于目前国产光纤陀螺的性能尚不能完全满足高精度的导航需求，需要从系统技术层面采取措施，而旋转调制技术正是一种有效提高系统精度的途径。相对于双轴、三轴旋转系统，单轴旋转系统的结构更为简单，成本相对低，体积也更为小巧。本文深入研究了一种采用国产光纤陀螺的单轴旋转调制惯导系统的关键技术，使得系统精度达到了当前国内航空激光陀螺捷联惯导水平。
对准技术是惯导系统的一项关键技术，对准精度也是评价惯导系统性能的一项重要指标。针对单轴旋转惯导系统，论文研究了一种高精度开环对准方案，建立了相应模型，实现了对敏感轴陀螺漂移和加速度计零偏的估计，对准试验也验证了该方法的有效性。
论文研究了光栅测量误差对单轴旋转惯导系统性能的影响，在光栅误差机理分析基础之上提出了一种新的光栅误差标定方法，这种方法充分利用了系统的加速度计，无需额外的测量装置，标定精度达到4"。
论文进行了全面深入的系统误差分析，包括惯性器件误差和惯性器件安装误差，并在此基础上研究了载体在加减速、爬坡和转弯三种基本运动中这些误差对导航的影响，还进行了仿真验证。此外，结合爬坡和转弯运动的分析结果，给出了如何制定标定精度要求的方法，并利用单轴旋转结构和双轴位置台，制定了一套针对本系统的完整标定方案，包括光纤陀螺输入轴失准角的标定和部分误差的系统级标定，标定精度满足了系统使用要求。
最后设计了实验室导航试验和跑车试验，对以上工作进行实际验证，也对系统的综合性能进行测试，最终系统3小时的导航精度为0.6 nmile/h（CEP），达到了导航级的惯导系统精度。