随着惯性器件和计算机的发展,基于光纤陀螺的捷联航姿系统以其稳定性好、成本低的特点,广泛用于各种中、低精度的军用和民用领域。本课题首先研究了捷联航姿系统的工作原理和航姿解算的主要算法,并分析了系统的主要误差源。系统误差主要来自陀螺噪声,光纤陀螺的主要噪声源包括量化噪声、角度随机游走、零偏不稳定性、速度随机游走、速度斜坡等,并介绍了用Allan方差分析这些噪声源的方法。小波分析是一种具有多分辨分析能力的时频分析方法,适合对非平稳信号进行分析。本文研究了小波理论及小波滤波方法,通过Allan方差法分析了小波滤波对光纤陀螺信号噪声去除的有效性。在仿真分析中,通过对比不同小波基、不同消失矩、不同分解层数、不同阈值处理方法等情况下陀螺信号的小波去噪效果,设计了合适的滤波方案,并在不同情况下得到了小波滤波优于低通滤波的结论。本课题利用PC/104嵌入式计算机和三个俄罗斯生产的单轴光纤陀螺搭建了捷联航姿系统,其中光纤陀螺测量载体角速度,PC/104用于完成航姿计算,并用LCD和CRT实时显示载体姿态角。PC/104具有体积小、功耗低、可靠性高、兼容性好等特点。软件使用C语言实现,编写环境是Turboc 2.0,主要实现了光纤陀螺信号的采集、小波去噪,并用四阶龙格库塔法实现基于四元数的姿态解算。