惯性器件在每次通电启动和长时间使用后,与实验室标定结果比较会出现偏差,而这部分器件误差会对长航时、高精度的惯导系统导航定位造成很大的误差。为提高导航精度,降低器件误差对于系统性能的影响,需要在惯导系统每次通电启动和长时间使用后,对惯性导航系统的主体—惯性测量单元进行标定。结合研制光纤陀螺船用高精度惯导系统的实际需求,开展了逐次启动双轴在线标定和定期双轴在线标定的研究。首先,本文针对惯导系统初始对准每次通电启动时,陀螺和加速度计常值偏移具有逐次启动误差,设计了基于卡尔曼滤波的逐次启动双轴在线标定技术。陀螺和加速度计的常值偏移对于初始对准的失准角有直接的影响,在初始对准的过程中通过双轴转位机构按照设计的转位方案进行旋转,对于陀螺和加速度计的常值偏移进行激励,然后对陀螺漂移和加速度计零偏进行估计补偿,从而使初始对准的失准角减小,提高对准精度。逐次启动在线标定技术的关键就是双轴转位方案的设计。本文在进行转位方案设计之前,通过全局可观测性分析方法对双轴旋转SINS器件误差在静态和转动情况下的可观测性进行分析,确定了进行双轴转位机构旋转时器件误差的可观测度;然后通过器件误差的可观测性分析结果,对转位方案的位置编排路径进行了设计。最后通过设计的逐次启动在线标定算法按照设计的8位置转位方案对本技术进行实现。随后,本文针对惯导系统长时间使用后惯性测量单元的参数会发生些许变化,设计了现场标定惯导系统器件误差参数的定期双轴在线标定技术。同样的,定期双轴在线标定,标定的更全面,技术关键也是双轴转位方案的设计。因此首先对器件误差标定的原则进行了简单介绍,确立了器件误差和转位方案的关系,然后根据双轴转位机构的特性和标定的原则设计了三种转位方案(双轴三组3位置、双轴10位置和双轴12位置);以三组3位置转位方案为例推导了静基座下器件误差分离的具体过程,得出了标定误差参数的表达式;最后在惯性组件误差模型简化的基础上,设计了基于卡尔曼滤波的定期双轴在线标定算法对三种方案进行比较。最后,本文通过逐次启动在线标定仿真实验验证了8位置转位方案对于器件误差估计和提高SINS初始对准精度的有效性,通过定期双轴在线标定仿真实验验证三种标定方案对于器件误差标定的有效性,并选取最优的12位置转位方案;然后通过搭建的双轴旋转式SINS演示样机进行室内试验和实船试验验证了8位置方案的有效性;通过选出的12位置最优转位方案在双轴旋转式SINS演示样机上进行室内标定实验;通过标定前后导航试验验证了此方案的有效性。