本论文以弹载IMU的研制任务为背景,为实现某机械抖动激光陀螺捷联惯性测量装置在宽温度工作环境内快速启动、能够抗振动冲击等恶劣力学环境且高精度的设计要求,对系统中惯性器件温度误差补偿、系统动态误差补偿等关键技术进行了重点研究。本文首先根据该激光惯组的工作原理和组成,对其中惯性器件机械抖动激光陀螺和石英挠性加速度计分别进行了原理分析和误差分析,给出了激光陀螺捷联惯组的数学模型。针对该机械抖动激光陀螺捷联惯性测量装置在宽温度工作环境内快速启动的设计要求,分析了激光惯组中惯性器件进行温度误差补偿的必要性,介绍了激光陀螺的零偏温度建模和温度补偿方法及补偿后的试验验证、加速度计I/F转换电路的温度补偿方法和补偿效果试验验证、加速度计的静态温度模型辨识及其温度误差软件补偿方法和补偿效果试验验证。温补效果试验验证结果表明补偿后的惯组输出精度有了显著提高,满足了设计要求。针对该机械抖动激光陀螺捷联惯性测量装置能够抗振动、冲击等恶劣力学环境且高精度的设计要求,首先从圆锥运动的产生、圆锥运动在导航解算中引起的误差、高动态环境下的圆锥误差等方面进行了激光惯组圆锥误差机理的分析,对圆锥误差补偿算法进行了原理推导,设计了基于旋转矢量法的补偿算法,最后通过静态导航试验、随机振动试验和导航精度分析验证了动态误差补偿后的补偿效果,提高了产品的精度,满足了激光惯组的设计要求。