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光纤陀螺作为一种不需要机械式转子的新型全固态惯性仪表，具有广阔的应用前景。目前国内主要的技术瓶颈在于光纤陀螺组件对环境温度变化过于敏感，陀螺零偏在温度变化时发生漂移。本文在深入研究光纤陀螺各部件在温度变化下对陀螺零偏影响的基础上，提出并验证了基于Y分支多功能集成光学器件改进光路的实时补偿、基于神经网络的反馈补偿等方案，较好的补偿了光纤陀螺随温度的零偏漂移。论文完成的主要工作如下：（1）阐述了干涉式光纤陀螺的基本工作原理，研究了Y分支多功能集成光学器件在光纤陀螺相位调制中的关键作用；使用经典条件下的非线性光学理论，深入分析组成Y分支多功能集成光学器件的LiNbO3晶体在温度变化下的折射率改变量，推导出Y分支多功能集成光学器件在温度变化下的附加相位漂移规律；研究其它的陀螺组件对光纤陀螺零偏漂移的影响，分析得出Y分支多功能集成光学器件是光纤陀螺零偏漂移的主要原因。（2）设计了改进的光路结构对Y分支多功能集成光学器件的附加相位漂移进行补偿。加入热敏电阻与LiNbO3晶体经历相同的温度变化，从而实时的改变Y分支多功能集成光学器件的调制电压，新结构保证温度变化对晶体折射率改变引起的额外光程差被有效抵消，光纤陀螺的工作零偏在温度迅速变化时保持稳定。（3）设计了基于Chebyshev混沌序列的改进BP神经网络，对光纤陀螺的零偏漂移进行反馈补偿。针对BP神经网络易陷入局部极小的缺点，结合Chebyshev混沌序列对其进行改进；采用改进的BP神经网络对光纤陀螺随温度的零偏漂移进行了建模补偿。（4）使用C++builder平台编写适用于光纤陀螺的上位机串口通讯软件，用于光纤陀螺在温度变化下的输出测试；使用Visual C#平台编写BP神经网络软件；对两种补偿方案进行验证；实验结果表明，基于改进Y分支多功能集成光学器件结构的补偿和改进BP神经网络的补偿均能够较好的消除光纤陀螺系统随温度的零偏漂移问题，温度变化下陀螺的标度因数稳定性提高了一个数量级，增强了光纤陀螺系统的温度性能、可靠性以及对恶劣外部环境的适应能力。