李嘉华，姜伯楠

（1.中国航天科技集团有限公司量子工程研究中心,北京100094；2.北京航天控制仪器研究所,北京100039）

0 引言

高精度重力测量在地表的重力场模型建立与完善、物理常数G的测定、自然灾害预警、矿物勘探、大地水准面绘制、惯性导航与定位等诸多领域有着广泛的应用。作为测量重力值的仪器，重力仪的种类很多，原理也不尽相同，但目前基本可以分为绝对重力仪和相对重力仪两种类型。石英弹簧和零长弹簧的相对重力仪的测量灵敏度能够达到10-9g/Hz1/2，但其会因弹性疲劳而引发零点漂移[1-2]；超导重力仪的测量灵敏度可达10-9g/Hz1/2，但其体积大，可移动性差[3]。相对重力仪存在固有漂移，需要频繁地进行校准，且校准需要同时获取定位信息和本地重力值；绝对重力仪测量的是绝对重力值，其原理是等时间间隔测量3次自由落体的位移，再根据牛顿运动定律推算加速度。目前，高精度绝对重力仪主要可分为激光干涉重力仪和冷原子干涉重力仪两类。

目前，最为精确的激光干涉重力仪是美国Micro-g&LaCoste公司的FG5-X，其测量精度可达2×10-9g[4]，需要进行周期性的比对和校准，稳定性、集成性和可移动性差。冷原子干涉重力仪是最近20年基于激光冷却原子技术发展起来的一种新型重力仪，其在真空中下落或者上抛一团冷原子以实现冷原子团的干涉，通过精确测量冷原子团的位移以实现高精度的绝对加速度测量[5-9]。早期的原子重力仪体积庞大，随着新技术的涌现，小型化、可移动的原子重力仪开始出现。……