本文在分析航空重力测量的基本原理与方法基础上,总结了国际上在南北极地区开展过的航空重力测量任务。并以我国第32次南极科学考察开始使用的“雪鹰601”固定翼飞机上的航空重力测量系统为研究对象,系统研究了其搭载的航空重力测量系统提取重力异常信号的具体方法。主要研究内容及成果如下:1)系统阐述了航空重力测量技术的基本原理和数据处理方法,介绍了航空重力测量中各项改正的具体公式、应用方法及重力扰动向下延拓的各类方法;详细介绍了从“雪鹰601”搭载的航空重力仪原始力测量数据中提取重力扰动信号的原理及流程。2)阐述了 GPS的精密单点定位(Precise Point Positioning,PPP)技术的原理和实现方法。并用自主研制PPP软件计算了中国第33次南极科学考察“雪鹰601”采集的GPS数据,给出了其高动态高精度的三维坐标。将其结果与GAMIT TRACK动态解算模块解算结果进行比较。结果表明PPP模式静态精度为1.57cm,优于TRACK模块。对PPP模式获取的垂直加速度进行精度评定,结果表明,在100s的滤波尺度下,其静态精度优于0.5mGal,动态精度优于0.71mGal,可以满足航空重力测量的精度要求。并认为100s的滤波尺度是该计算架次的合适滤波尺度。3)雪鹰601的航空重力测量系统的测量数据包括GPS数据、惯导系统的姿态数据、稳定平台的平台倾角数据及重力仪的比力数据。以F08测量的数据为例,对各项改正进行了严格分析并给出其数值大小、频谱分布、滤波前后对比。结果表明,基于PPP方法获得的垂向加速度改正经过低通滤波在8km的响应半径时,静态和动态的精度均优于0.7mGal。厄特弗斯改正在同一条航线上变化幅度仅有几十毫伽,仅在飞机东西转向时转换正负号。偏心改正在滤波后绝对值在1mGal以下,但变化剧烈,高频相对占优。水平加速度改正的幅值在滤波后优于1OmGal,仅在转向时急剧变大,可达104mGal的量级。最终,统一经过各项改正后,在100s的截断频率下获取了测线上各点的空中重力异常值。4)在空中重力异常的归算方法中,使用重力梯度径向改正法,并针对极地航空重力测量的特殊飞行状况对径向改正公式进行了优化,利用EGM2008重力场模型在空中测点处进行三阶泰勒级数展开,以提高其改正精度。并利用交叉点数据计算“雪鹰601”航空重力测量系统的内符合精度,实验结果表明其优于1.6mGal。本研究可为“雪鹰601”航空重力数据解算及应用研究提供很好的参考。