定向技术在各领域有着广泛的应用,而光纤陀螺以其具有的优势在定向系统中得到了广泛的应用。本文以光纤陀螺定向系统的姿态保持功能扩展需求为背景,在不改变原有定向系统其他硬件的基础上,以低精度三轴一体光纤陀螺原位替换高精度光纤陀螺作为惯性测量器件,对低精度三轴一体光纤陀螺的定向误差抑制方法进行了深入研究,通过温度补偿的方式解决了启动误差问题,通过粗定向+特定方位精定向的定向方案改进提升了定向精度,使得定向和保持精度均达到了预期精度,主要内容如下:第一,对光纤陀螺定向系统的原理进行了阐述,讨论了光纤陀螺寻北的基本原理与各种寻北方案的优劣之处。提出了本文使用的光纤陀螺定向系统的系统构成及扩展姿态保持功能的定向系统功能扩展方案。第二,针对光纤陀螺启动过程中存在的误差问题进行了研究,提出了结合温度的建模滤波补偿算法,利用温度数据通过经验模态分解、ARMA建模以及Kalman滤波的方式,对光纤陀螺的启动误差进行建模补偿,有效抑制光纤陀螺启动定向误差,显著提高启动阶段的定向精度,达到与稳定状态下定向精度相当的程度,提高了定向系统的快速性。第三,对使用低精度三轴一体光纤陀螺的定向系统进行了研究,对光纤陀螺定向方案进行了改进,在定向时间不变的情况下,加入了精定向流程以提高定向精度,加入了测漂过程对模型参数误差进行修正,采用特定位置的精对准实现精度的进一步提升。经过实验证明,这种定向方案能够有效提升光纤陀螺定向系统的定向精度。此外,还实现了姿态保持的功能。