光纤陀螺以其体积小、重量轻、可靠性高、启动速度快等诸多优点,已经被广泛应用于各类惯性导航设备中。虽然历经了几十年的快速发展,光纤陀螺在实际的工程应用中仍然有许多问题值得去进一步深入研究。其中,各种环境因素的影响例如温度、振动、磁场等所引起的光纤陀螺非互易相移误差仍然是限制其广泛应用的主要原因。基于此,本文围绕光纤陀螺环境误差的产生机理及其抑制方法开展了相关研究。论文的主要工作内容如下:详细介绍了干涉型光纤陀螺的基本工作原理和各个环节的结构组成,推导并理论分析了数字闭环光纤陀螺的控制系统模型,并通过Matlab-Simulink仿真平台搭建了基于方波调制状态下的全数字闭环光纤陀螺仿真结构图。通过合理选取光纤陀螺各个环节的参数验证了所建立模型的有效性,得到了陀螺控制系统的频率特性曲线,并仿真了光纤陀螺分别在阶跃信号、斜坡信号和不同频率正弦信号激励下的动态性能。基于有限元法和光纤陀螺的结构材料组成,得到了光纤线圈边界及其内部的温度场分布规律。进一步基于光纤的热光效应、弹光效应以及光纤线圈径向、角度方向和轴向的热膨胀系数分布规律,建立了光纤陀螺在全温范围内(1~oC/min,-40~oC到+60~oC)的热漂移误差数学模型,并分别通过温控条件和变温条件下的温度实验验证了所建立模型的有效性。基于该模型,又分别研究了:通过合理安放热源相对线圈的位置来抑制热漂移误差的大小;环境变温速率对热漂移误差的影响,并提出了一种简单有效的用于评估光纤陀螺热性能的方法;通过合理控制隔热层的厚度,实现热漂移误差和热启动时间的最优。通过综合采取这些方法,能够使光纤陀螺在全温范围内的零偏稳定性降低到0.01~o/h以下。基于光纤的弹光效应和振动情况下线圈中每一匝光纤的动力学方程,同时考虑线圈的四极对称绕法,建立了光纤陀螺的振动误差数学模型,并通过不同强度(1g-5g)的定频(50Hz)振动实验和快速傅里叶变换(FFT)验证了所建立模型的有效性。基于该模型,详细研究了光纤线圈的弹性模量和密度等材料参数对振动误差大小的影响。然后又通过Comsol多物理场分析软件对光纤陀螺的结构进行了模态分析和材料的优化设计,将改进设计后的光纤陀螺的最低阶固有频率提高到了2000Hz以上。最后还详细研究了光纤线圈与Y波导的尾纤长度之和不对称所引起的振动误差,指出了尾纤之和的不对称长度与引起的振动误差成正比。通过对光纤陀螺的线圈、材料和结构进行综合的改进设计,能够极大的抑制振动引起的输出误差。基于保偏光纤的法拉第磁光效应和圆双折射效应详细研究了外界磁场所引起的光纤陀螺磁致漂移误差。首先建立了一个基于单匝线圈的磁致误差模型,分别讨论并仿真了光纤双折射率、光纤扭转率、光纤长度以及磁场方向的角度等因素对磁致漂移误差的影响。然后进一步建立了在随机扭转条件下基于多匝光纤线圈的磁致误差模型,分别讨论了径向磁场和轴向磁场分别对光纤陀螺输出误差的影响。接着对放置在亥姆霍兹线圈中的光纤陀螺进行了磁场灵敏度测试,零级磁屏蔽条件下的结果验证了所建立多匝线圈模型的有效性,二级和一级磁屏蔽条件下的结果指出了单级磁屏蔽层已经能够实现磁屏蔽的效果。最后还提出了一种利用补偿线圈来抑制光纤陀螺径向磁敏感性的方法。