为提高光纤陀螺随钻测斜仪的井眼轨迹的测量精度, 采用卡尔曼滤波组合的测量方法, 对井斜、方位和工具面失准角进行估计。由于姿态失准角的估计精度与其可观测性密切相关, 为了提高估计精度, 文章分别在匀速、匀加速和匀速转动三种钻进运动状态下, 采用分段线性定常系统(PWCS)和奇异值分解(SVD)的方法分析了姿态失准角的可观测性, 并分析了钻进中井斜角和转动速率对姿态失准角估计精度的影响。由仿真结果可知, 匀速钻进时, 方位失准角不可观测; 匀加速钻进时, 方位失准角可观测且在水平井中可观测性最强, 随着井斜角度增大, 方位角、井斜角的测量精度逐渐提高; 绕轴向匀速转动钻进时, 方位失准角的可观测性和估计精度均优于匀速、匀加速钻进状态; 角速率由0°/s增加到5°/s时, 三个姿态失准角的估计精度均增大并逐渐趋于稳定。文中提出的轴向转动钻进运动可有效提高井眼轨迹的测量精度。