船用垂直基准是确定船载系统动态水平姿态角的测量仪器，可广泛用于船载天线稳定、瞄线稳定、舰载直升机航姿系统的初始定姿，以及远程鱼雷、导弹的动基座快速传递对准等方面。光纤陀螺是新型惯性测量元件，由光纤陀螺构成的捷联航姿系统是当今导航领域发展的一个热点。在国内，光纤陀螺捷联系统的研究及应用还处在起步阶段。论文研究了中等精度船用光纤陀螺捷联式垂直基准系统实现的技术途径。 论文分为两大部分，第一部分是针对光纤陀螺在高、低温下的零漂建模，目的在于通过算法补偿的方式来提高陀螺的精度。通过高低温实验表明，所测试的光纤陀螺在高温情况下性能较好。基于非平稳时间序列模型的卡尔曼滤波可以减小陀螺在恒定温度下零漂，Allan方差和频谱分析法表明这是一种简单有效的提高陀螺精度的方法。在此基础上第二部分综合讨论了捷联式姿态基准系统的实现原理、不同的滤波方法。主要分析了捷联惯性导航系统的误差方程和基于速度匹配的三种方法：速度误差线性反馈调平、卡尔曼滤波和H_∞滤波。采用的研究手段有两种：一，以MATLAB/Simulink为平台进行仿真研究；二，利用捷联惯性组合和三轴飞行模拟转台，进行半实物实时在线实验研究。MATLAB/Simulink仿真和实时在线实验表明：三种方法都可以实现测量载体水平姿态角的目的。速度误差反馈调平可以达到较高的精度，但是快速性不如卡尔曼滤波和H_∞滤波；对于存在不确定性噪声的系统，H_∞滤波有更高的精度和鲁棒性。根据现有实验条件和实验设备，半实物实时在线仿真实验结果可达到：速度误差线性反馈调平在250秒内使水平姿态角达到2角分的精度；H_∞滤波在20秒钟后北向失准角收敛到2.8角分，东向失准角收敛到1角分；而卡尔曼滤波在40秒钟后北向失准角收敛到2.8角分，东向失准角收敛到8.6角分。