现阶段在深部地热勘探钻探和超深地质钻探(最深达5000 m)中,热干岩钻孔的工作环境极其艰难。我们研制了一种基于干涉型光纤陀螺(FOG)的钻井轨迹测量仪(DTMI)。它可以在环境温度不超过270℃,压力不超过120 MPa的环境中连续工作4小时。DTMI主要分为三个部分:外封闭管、金属真空瓶和FOG测量探头。本文重点介绍外管的机械设计、强度和压力场仿真分析,真空瓶的结构设计和温度场仿真分析,以及温度场中的FOG-Shupe误差分析与补偿。最后,通过中国大陆科学钻探(CCSD)项目的SK-2东孔和兴热关2号地热井的工程应用,利用钻井轨迹的实测数据分析了DTMI的稳定性。该仪器在超深孔轨迹测量中实现了长周期、高稳定性的工作。该仪器具有抗电磁干扰的特点,能够在现有技术和仪器的盲区内进行工作。因此,DTMI在地质钻探技术的促进和发展方面具有很大潜力。