在建立光纤陀螺( FOG)寻北仪误差模型和FOG误差模型的基础上,从理论上分析了FOG和加速度计的零偏、FOG零漂、地速和地磁场随方位的变化等对FOG、FOG寻北仪的影响以及FOG寻北仪产生多位置寻北误差的原因，并提出了减小多位置寻北误差的方法。最后，在FOG寻北仪中进行了实验，实验证明了理论分析的正确性和所采用的方法的有效性。

      在陀螺寻北仪中，存在着惯性器件误差、安装误差、物理参数误差以及环境温度变化、载体振动等影响。这些误差的来源和作用机理各不相同，对寻北结果的影响也不同，但有一共同点，即他们所产生的寻北误差多是方位角的函数，产生多位置寻北误差。其中，惯性器件误差是产生多位置寻北误差的主要原因。挠性陀螺已有成熟的误差模型，而光纤陀螺( FOG)是一种新型角速度传感器，与传统机电陀螺在原理.上有本质的不同，其误差产生的机理和误差模型也不同。本文从FOG寻北仪的误差模型和FOG的误差模型出发,重点分析和研究了FOG寻北仪产生多位置寻北误差的原因，并提出了减小该误差的方法。

1. FOG 误差产生的多位置寻北误差

      FOG本身的误差包括FOG的零偏Wax0、 Wy和零漂Wxr.Wyr。该误差是FOG寻北仪产生多位置寻北误差的主要原因。在忽略加速度计误差和地磁场对寻北影响的前提下，可见，寻北误差随方位按正弦规律变化,从而产生多位置录北误羞。可以对FOG的零偏和零漂分别。进行补偿或滤波，以减小FOG误差产生的多位置寻北误差。

      (1)对于FOG的零偏，可以采用与挠性陀螺寻北仪相似的方法，即在系统每次启动后，通过精确转位来消除或减小FOG零偏,从而消除或减小由于FOG零偏产生的多位置寻北误差。

      (2)对于FOG的零漂,一-般采用滤波的方法。在FOG寻北仪中，我们采用了ARMA(2, 1)模型建立了FOG的误差模型;采用卡尔曼滤波技术实现对FOG零漂的滤波,有效地减小了由FOG零漂产生的寻北误差。

2.地磁场产生的多位置寻北误差

      磁光法拉第效应是FOG中主要非互易效应之一，即为磁场作用下的FOG误差模型。由该模型可得到磁场对FOG的影响是线性的，与磁场的大小成正比;法拉第效应引起的FOG附加漂移将随磁场方向与强度的变化而变化。

      垂直放置的FOG绕垂直轴转位(输入为恒定垂直地速)，即FOG的磁场敏感轴相对于地磁场发生改变时，FOG输出随方位变化的曲线。其中，最大值出现在方位210处，FOG输出为W_max=9. 94/h。该影响产生的FOG最大测量差.0W_max=0.1/h,由此产生的寻北误差为6.38/cosφ密位。因此，在FOG寻北仪中,地磁场的影响不容忽视，并且该影响将随方位的变化而变化,产生多位置寻北误差。

      采用FOG磁屏蔽法,如用磁屏蔽材料的骨架和外壳、在FOG外罩上喷涂防磁材料和利用镀膜技术在陀螺外罩镀防磁膜等,可有效地减小地磁场对FOG的影响;同时还可在FOG寻北仪工作环境中，首先测定FOG输出随方位的变化规律,然后在粗寻北的基础上补偿地磁场对FOG的影响，再进行精寻北。这样基本上可以消除由地磁场产生的多位置寻北误差。

3. 地速变化产生的多位置寻北误差

      地球水平地速的大小随方位角按照正弦规律而变化,即地速在不同方位随方位变化的变化率是不同的。在东、北、天坐标系的水平面内，地速在x、y轴投影随方位变化的变化率之和为

      W_x+ W_y= W_n*cos ψ- W_n* xsin ψ  

      即x和y轴地速变化率之和随方位按正弦规律而变化。故对分辨率一.定的FOG和FOG寻北仪在不同方位的寻北精度也就不同，从而产生多位置寻北误差。减小此误差的方法只有尽量提高FOG的分辨率。

4. 加速度计零偏产生的多位置寻北误差

      当只考虑加速度计测量误差时，设FOG寻北仪的姿态角θ= = 5,x和y轴加速度计零偏_dA_x= _dA_y= 10 g,加速度计测量误差将造成姿态角误差，姿态角的误差将产生多位置寻北误差。由于加速度计本身的误差主要是零偏，因此可以采用类似消除FOG零偏的方法，即在系统每次启动后，通过精确转位消除或减小加速度计零偏，从而消除或减小由于加速度计零偏.产生的多位置寻北误差。

      在建立FOG寻北仪误差模型和FOG误差模型中，分析FOG寻北仪中产生多位置寻北误差的原因，并在提出减小该误差的措施的基础上，采用零偏稳定性为0.03°/h的FOG、精度为10^-4g的加速度计和两位置转位方案研制了FOG寻北仪。表1为该寻北仪采取上述措施前后的多位置寻北结果。由表可知,由于地速等影响，两种情况都存在多位置寻北误差。但在采取上述措施后，多位置寻北误差明显减小，有效提高了FOG寻北仪的精度。