航空重力测量是以飞机为载体快速经济地确定区域重力场的一种有效方式，由于可获得重力场信号的中高频段分量，是建立高精度、高分辨率地球重力场模型的重要数据来源之一，近年来得到广泛而深入的研究。 载体运动加速度的高精度估计是实现重力信号提取的核心技术之一，也是目前制约航空重力测量精度和分辨率进一步提高的主要因素之一。全球卫星导航系统（Global Navigation Satellite System，GNSS）的高精度定位能力为解决这一问题提供了有效途径，通过相位差分GNSS方法可有效抑制卫星导航误差源的影响，实现载体位置、速度、姿态、加速度等运动状态参数的高精度估计。从研究现状来看，在测量基线较短时，该方法可得到较高的估计精度，但在应用中存在以下局限性：①在长基线条件下，随着差分残余误差的增大，估计精度不高，难以满足地球物理勘探等高精度航空重力测量应用需求；②作业时需基准站同步观测配合，在无基准站或难以建立基准站的测区内应用受限。针对航空重力测量多种实际应用条件下载体运动加速度的高精度估计问题，本书的主要内容如下： （1） 基于航空重力测量的数学模型分析了航空重力测量中利用GNSS确定载体动态位置、速度和加速度的精度需求。同时以SGA-WZ01为例，介绍了捷联式航空重力测量系统的硬件和软件实现方式。 （2） 导航卫星速度和加速度的高精度计算是实现载体动态速度和加速度高精度解算的前提，分别研究了利用广播星历和精密星历进行导航卫星速度和加速度的计算方法，并通过对比分析表明，利用广播星历或精密星历计算导航卫星位置序列，再通过数字差分运算；可获得满足航空重力测量精度需求的卫星速度和加速度。 （3） 系统阐述了利用单基准站差分GNSS方法进行载体加速度的高精度估计的相关理论。推导了位置差分法和相位差分法的数学模型，深入分析了整周模糊度误差、周跳、星座突变误差、电离层传播误差、星历误差、基准站站址误差等GNSS误差源对载体速度和加速度估计精度的影响，并得出以下结论：①在位置差分法中，整周模糊度的解算误差会对载体加速度的估计精度产生较大影响，必须予以准确固定，但基线较长时，单基准站差分GNSS模式下的整周模糊度准确固定存在困难；②在相位差分法中，探测和修复相位观测数据中的周跳是关键，否则会对解算结果产生较大影响，但长基线条件下小周跳的准确修复也难以得到保证；③经差分改正的残余电离层误差随基线距离延长对加速度的估计精度的影响增大，可采用不同频率相位观测值的组合方式消除低阶电离层误差的影响，但会导致随机性误差影响的增大。因此在长基线条件下，利用单基准站差分GNSS方法进行高精度载体动态加速度估计存在局限性。 （4） 针对长基线条件下采用单基准站差分GNSS方法存在局限性这一问题，提出了融合多个地面基准站同步观测信息进行载体加速度的高精度估计方法，阐述了该方法的关键技术和数据处理流程，并通过实测数据实验验证了这一方法在加速度估计精度上的优越性。作为这一方法的核心步骤和关键技术，网络模糊度的正确解算非常重要，基于航空重力测量的实际需求，提出了一种改进的网络模糊度解算和验证方法，详细阐述了该方法的基本原理和实现方法，设计的迭代数据处理流程可逐步实现网络模糊度的固定和验证，最后通过实测数据实验验证了该方法的有效性。 （5） 针对单基准站差分GNSS载体加速度估计方法在无基准站或难以建立基准站配合观测情况下应用的局限性，提出了基于精密单点定位的载体高精度加速度估计方法。对采用该方法进行加速度估计的主要误差源的影响特性进行了深入分析，研究结果表明：星历误差对估计结果的精度影响可以忽略不计，但会影响滤波估计的收敛速度，因此仍需采用事后精密星历；卫星钟差的影响较大，当钟差产品的采样间隔大于30s时，插值算法会引入mGal级的计算误差，因此必须选择采样间隔较小的精密钟差产品。 （6） 利用东海、南海航空重力测量试验的数据，对基于单点精密定位方法确定载体加速度的可行性进行了试验验证，结果表明，即使是在电离层活动相对活跃的南海实验中，基于精密单点定位和基于单基准站差分GNSS的载体加速度估计方法获得的结果具有较好的一致性。动态情况下，两种方法的差异小于0.5mGal，从而验证了基于精密单点定位方法在载体高精度加速度估计中应用的可行性。