硅微陀螺具有体积小、功耗低、价格便宜等优点,适用于需求量大、追求低成本的场合,在军事和民用领域具有广泛的应用前景。目前硅微陀螺的精度仍较低,性能受温度影响较大。论文以蝶翼式硅微陀螺为研究对象,分析其误差随温度变化的机理,通过冗余配置,结合滤波技术,改善硅微陀螺的温度特性,进而提高整个导航系统的精度和可靠性。主要结论和创新点如下。(1)介绍了硅微陀螺基本原理,分析了硅微陀螺的温度误差机理。以蝶翼式硅微陀螺为研究对象,研究了其温度特性和传统的静态温度条件下的建模方法以及硅微陀螺模态频率与内部温度的关系。(2)分析了四、五、六单自由度的配置方案,并对典型的配置方案进行可靠性分析和最优测量性能指标分析。通过理论推导和仿真实验得出结论:首先可靠度是随陀螺的个数递增;其次对比典型的四陀螺和五陀螺配置方案,五陀螺圆堆配置测量精度高于四陀螺圆堆配置,四陀螺圆堆配置优于四陀螺正交配置;最后在四陀螺安装角选取时,综合考虑冗余配置方案与温度补偿的具体联系以及虚拟陀螺的标度因数变化规律,选择最佳理论安装角,并提出冗余配置温度补偿原理。(3)首先通过在静态测量条件下蝶翼式硅微陀螺的启动自升温实验和全温区实验,验证了硅微陀螺的温度误差相关性;其次通过实验研究了标度因数与温度的关系以及虚拟陀螺的标度因数变化;最后利用采集的实验数据和建立的补偿模型抑制温度误差,结果表明相比于补偿前零偏提高一个数量级,具有较高工程价值。