惯性导航系统是一种不依赖于外部信息，也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

光纤陀螺的基本原理与萨格奈克干涉仪相似。其基本光路系统由长度为L的光纤线圈（光纤缠绕在半径为r的环上）代替萨格奈克干涉仪中的圆形光路部分而构成，通过监测正反方向传播的两束光的相位差来确定转动角速度。

光纤陀螺仪的工作原理可以由圆形环路干涉仪来说明。该干涉仪由光源、分光板、反射镜和光纤环组成。激光器发出的光束经半透半反分光镜被分成等强的两束，反射光沿着环路逆时针方向传播，透射光被反射镜反射回来后又被分束板反射进入光纤环，沿着圆形环路顺时针方向传播。这两束光绕行一周后，在分束板汇合。若光纤环相对惯性空间静止，则两束反向传播的光束到达接收器时具有相同的相位。若光纤环相对惯性空间有垂直于光纤环平面的角速度时，两束光的传播光程将发生变化，根据萨格奈克干涉仪给出的关系：

(1)

式中为光纤环的绕制圈数；为一圈光纤所包围的面积。对圆柱形光纤环有：

(2)

式中为光纤环直径，将光程差写成相位差形式：

(3)

式中为光纤长度；为光源波长。由于光纤长度非常长，可达100～1000米，可以用相位差测量角速度，仍具有很好的灵敏度，光纤陀螺是通过增加光纤数以增大光路所围的面积，提高陀螺的灵敏度，使萨格奈克干涉仪可用于工程实际。