航空重力测量是以飞机等飞行器为载体,可以在高速运动中测取重力场信息的一种方法。我国于2007年引进了俄罗斯GT-1A航空重力测量系统,但GPS解算和航空重力解算都是封装的。多年来,课题组以俄罗斯GT-1A系统为平台对航空重力测量和航空重力解算原理进行了系统的研究,获得了一些初步成果,但与自带软件所得结果之间仍存在差异。为提高解算精度,本论文在原有研究的基础上针对存在的问题提出相应的优化方案,并且增加了新息系统噪声自适应卡尔曼滤波新功能。(1)进行了不同插值方法的卡尔曼滤波实验。在数据预处理阶段,为使采样频率不同的数据集同步化,本研究中在线性插值方法基础上进行了多次(比如二次抛物线、三次样条)插值滤波实验,发现插值频率在与重力仪采样频率接近时,较高次插值后的滤波结果优于较低次插值后的滤波结果。(2)研究了低频处理的可行性。通过结合低通滤波技术成功避免了失真现象的产生。实测数据处理结果表明,低频处理后的卡尔曼滤波结果与GT-1A内嵌软件解算结果基本符合且失真消失。(3)改进了高度校正公式使用存在的问题,改进了蓬莱实测数据的解算结果。早先开发的程序处理航空重力实测蓬莱架次数据所得结果与GT-1A软件解算结果存在约9 mGal的偏差,后发现原因在于高度校正的问题。经过改进,整体的跳变消失了。(4)引入新息系统噪声自适应卡尔曼滤波方法。由于卡尔曼滤波过程中的量测噪声和系统噪声参数无法确切知道,以往给定的是大量实验后的经验值。通过新息系统噪声自适应卡尔曼滤波模型实验,发现即使在系统噪声大小不确定的情况下,通过该自适应算法达到了降噪的目的。系统噪声自适应卡尔曼滤波应用于实测航空重力数据的解算时,无需给定系统噪声值,两套数据均获得了与GT-1A相近的结果。