光纤陀螺(Fiber-Optic Gyroscope)是一种新型光学惯性导航仪器,光纤陀螺结合了惯性导航、机械、光学、电子等学科领域的相关技术。相比机械式陀螺,光纤陀螺拥有精度高、体积小、启动快、耐冲击等优点,成为世界各国研究人员的热点研究课题,在陆、海、空、天等惯性测量场合,光纤陀螺以其优越的性能,得到了大量的应用。光纤陀螺的精度受很多因素影响,为了提高其精度,需要研究其漂移与温度变化的规律,和相应的改善办法。工程人员尝试了很多方法,用以抑制光纤陀螺的温度效应,如改善光纤材料、多极对称环圈绕法、加装温控装置等,并未完美地解决该问题,还增加了陀螺结构的复杂性,因此我们需要找到一种其它的方法来解决该问题。本课题研究了光纤陀螺元件和输出的温度特性和补偿算法,改善了其输出的温度误差,并设计实施了验证实验。本文的主要工作如下:(1)推导了光纤陀螺的温度机理理论,研究了各主要光学和电子器件的温度特性,为研究温度特性和主要器件之一的光纤环提供了思路。(2)用有限元方法模拟了温度场对光纤陀螺的影响,对器件进行了稳态分析和瞬态分析,得出了相应的热分布情况,研究了产生温度漂移的热学机理。设置了不同的仿真实验条件,并用相应实验对仿真结果进行了验证。(3)分析了各温度因素的相关性,提出用高阶多项式算法和RBF神经网络算法来补偿温度误差,建立相应的数学模型。(4)设计实验验证温度补偿的数学模型。设计了不同温度值和不同温度变化速率条件下的光纤陀螺实验,分析了实验数据,计算模型中的相关参数,评价算法的补偿效果。光纤陀螺的温度效应涉及热学、弹性力学、光学、电子学等学科,系统地研究其成因和解决办法,有利于高精度惯导系统的研制。光纤陀螺温度误差是一个非线性问题,规律比较复杂,在应用高阶多项式算法时,简便快捷,在工程中可以方便应用。RBF神经网络算法复杂,可以解决非线性问题,结合二者,能有效补偿温度漂移误差。