由微机械陀螺及微机械加速度计构成的微惯性测量单元与传统的惯性测量单元相比在体积、重量、成本等方面均具有明显优势,因此在姿态控制、惯性导航、军事及民用领域具有广阔的应用前景。但是高精度的微机械陀螺涉及军事应用,不但价格昂贵,而且对我国禁运;而现今市场上的微机械陀螺大部分是低精度的,限制了其进一步使用,因此,如何在已有硬件设备基础上,通过软件补偿的方法提高陀螺仪的精度,从而提高惯性测量单元的性能,在惯性导航中具有重要意义。本文主要以微惯性测量单元MTi中的微机械陀螺为研究对象,通过测试微机械陀螺仪的漂移角速度,对其漂移误差作精确分析及建模,进而对陀螺仪误差进行补偿。论文首先介绍微惯性测量组合系统的工作原理及硬件组成结构,分析系统误差产生的原因及陀螺误差对系统量测精度的影响。根据微机械陀螺的特点,在建立陀螺误差数学模型的基础上,利用三轴转台测试陀螺,对零位、刻度因子、安装误差等参数进行系统标定,确定了陀螺速率标定及温度测试的试验方法和数据处理方法。微机械陀螺的随机漂移比系统性漂移更复杂,它的建模及补偿也是本论文的重点。通过采集大量的样本数据和对数据的分析,论文采用基于时间序列分析理论的动态数据系统法建立陀螺随机漂移模型,揭示了陀螺随机漂移的组成部分和特性,并且讨论了温度对随机漂移模型的影响。基于此数学模型,论文利用卡尔曼滤波算法对微机械陀螺随机漂移数据进行处理;考虑到在实际应用中陀螺输出数据出现野值的问题,论文引入了野值剔除方法,并且利用野值修正卡尔曼滤波算法对数据进行了处理。研究结果表明,通过软件的方法进行滤波补偿,能够在现有硬件基础上提高微机械陀螺的精度,取得了良好的效果。