光纤陀螺捷联惯导系统以数学平台代替了实体平台，是一种十分先进的惯性导航系统。其与平台式导航系统比较，具有体积小，重量轻，成本低，可靠性高的特点。因此，国内外对这方面的研究都比较多。而光纤陀螺以其寿命长、瞬时启动、结构简单、全固态等优点而得到广泛的应用。本论文以实际工程项目为背景，对光纤陀螺捷联惯导系统进行了研究分析，完成了核心板的硬件及软件设计。传统的光纤陀螺捷联惯导系统板硬件设计以DSP+FPGA为核心，出现了体积大，接口通讯复杂，功耗大等问题。本论文针对传统硬件问题，提出了全新的基于SmartFusionFPGA的硬件设计，该芯片集FPGA+ARM于一体。各硬件单元以该FPGA为核心，完成FPGA最小系统的设计，在FPGA中完成了SPI，UART，I2C，TIMER等设计，并在FPGA中实现了光纤陀螺的脉冲采集。加速度计作为测量单元的一部分，对其数据的采集也至关重要，本文针对NV-QA101挠性加速度计的电流信号，设计了放大调理电路，采用高精度24位AD转换芯片，进行了数据采集。为确定惯性敏感器对给定应用的适应性，本论文针对光纤陀螺惯性测量单元进行了标定，首先建立了三轴光纤陀螺和三轴加速度计的静态误差模型，在理想情况下推导出了模型中各个相关量的计算公式，在此基础上提出了十二位置法进行光纤陀螺的零偏及加速度计零偏、标度因数、安装误差、二次项系数的实验测定，考虑到温度的影响，对零偏、安装误差等建立了温度的三阶模型。在MATLAB中使用robustfit函数，拟合出各项系数。最后，通过环境试验等，验证了误差模型及标定方法的有效性。在系统调试及测试过程中，系统工作稳定可靠，实现了光纤陀螺捷联惯导的功能，具有很好的实际工程参考及应用价值。