陀螺罗经系统是飞机、船舶等载体上常用的导航设备,主要分为平台罗经系统以及捷联罗经系统两大类。由于机电陀螺仪是平台罗经系统上主要的组成器件,所以平台罗经的维修成本比较高,同时系统的可靠性差而且启动的时间也比较长。随着光学陀螺的相继问世,捷联罗经系统便得到了持续的发展,而且具有动态精度高、稳定时间短、自动对准等优点。本课题首先研究了捷联罗经系统系泊环境下自对准以及动基座环境下的初始对准技术及其离散化算法,然后分析并设计了罗经状态并通过采用惯导系统阻尼方案,以让捷联罗经系统适应不同的海情。(1)作为为载体提供姿态信息的导航设备,姿态更新算法是捷联陀螺罗经系统中重要的组成部分。本文首先对捷联罗经系统中常用的姿态更新算法进行了详细的研究,主要讨论分析了姿态更新算法中经常用到的四元数法和旋转矢量法,然后针对这两种姿态更新算法分别做了仿真研究。(2)由于捷联陀螺罗经系统的核心部分是罗经回路,所以本文首先对于当载体处于系泊环境下的罗经回路进行了详细的分析,并分别在静基座和摇摆环境两种仿真环境以及通过采集陀螺数据进行了离线仿真分析。同时由于载体的机动运动以及载体所处的环境的影响会使得对准过程受到很大的影响,在通过分析载体运动时对罗经对准过程影响的基础上,提出了在外速度辅助下的动基座对准算法,最后通过仿真验证了所述方法的有效性以及正确性。(3)捷联陀螺罗经系统主要工作在罗经状态,在对罗经回路和载体机动运动分析的基础上给出了罗经状态下系统中参数的设计原则,并在不同的机动环境以及通过采集陀螺数据进行离线仿真分析。另外,为了使捷联罗经系统适应更为复杂的海情和机动运动,研究分析了捷联罗经系统状态切换技术。(4)由于惯导系统阻尼方案能够适应载体不同的机动运动并有效地抑制导航误差,所以本文通过采用惯导的阻尼方案来抑制捷联罗经系统的导航误差。首先简要的介绍了全阻尼网络设计的结构,根据导航系统的特点给出了阻尼网络的设计原则,并分析了ξ=0.5的二阶水平阻尼网络,然后主要对于方位向存在的地球周期振荡设计了 ξ为0.1、0.2、0.3以及0.4的三阶方位阻尼网络,使得系统能够在载体机动航行是具有较好的适应性。本文对捷联陀螺罗经系统对准算法和罗经状态等较为关键的问题进行了深入的研究,通过仿真实验以及采集陀螺数据进行离线仿真验证了所提出方法的有效性和可实施性,以期能为捷联陀螺罗经系统的研究起到一定的参考作用。