本发明公开了基于Allan方差与ARMA模型分析提高陀螺仪测量精度的方法，该方法首先采集陀螺仪在静态环境下输出的角速率随机误差数据，并对数据进行野值剔除处理，然后利用Allan方差方法对角速率数据进行分析，辨识出陀螺仪随机误差中含有的噪声源，在此基础上，根据各种噪声源对应的时间序列表达式，利用等效ARMA模型重新对剔除野值的角速率数据进行时间序列建模，得到陀螺仪随机误差在时间域下的误差模型。本发明能够有效辨识出陀螺仪随机误差中的噪声源，从而有针对性的建立随机误差的时间序列误差模型，为提高陀螺仪性能设计及其随机误差的补偿提供有利依据。