空间的微重力环境能极大地提高冷原子干涉时间,并且磁场、重力梯度以及原子团位置重合度等因素导致的误差也将得到极大抑制,使得空间冷原子干涉仪的测量灵敏度远高于地面。同时,在空间开展基于原子干涉仪的弱等效原理检验实验精度预期比地面同类实验提高7个数量级。本文对基于空间冷原子干涉的弱等效原理检验进行了详细的可行性分析和方案设计,主要取得了以下创新性研究成果:（1）计算结果表明,非同位素组合比同位素组合对弱等效原理破缺效应具有更大的敏感性,并完成了常见的检验物质组合对弱等效原理破缺的敏感程度的标定。（2）提出了在原子干涉实验中采用谱分析的方法来分析实验数据。在飞行器惯性指向下,该方法有效抑制了直流噪声和其他非敏感频段的噪声。通过提取差分测量中的差模相位,利用李萨如图拟合来得到干涉信息,比椭圆拟合具有更好的噪声抑制效果。（3）采用李萨如图的差分相位法分析冷原子干涉弱等效原理检验的各种误差和噪声,得到了限制空间实验精度的噪声源,主要包括量子投影噪声、重力梯度和磁场。计算了铷同位素和铷钾非同位素的空间原子干涉弱等效原理检验精度,结果表明通过一年时间的实验,铷-87和钾-41原子组合预期能够达到5×10^-15的弱等效原理检验精度。（4）提出了一种新的利用原子团膨胀率选择法来对激光波前畸变误差进行抑制,把波前畸变误差减小了约10倍。考虑原子温度在1nK时,地面10米高落塔的铷同位素和铷钾组合的波前畸变导致的WEP测量误差（35）η分别为1.3×10^-14和3.0×10^-13,相对于重力测量偏差的抑制率分别为460和28。（5）设计了空间冷原子干涉弱等效原理检验的实验方案,该方案的双原子芯片冷却与囚禁原子结构有效的避免了两种检验原子团不相融问题,并且能更好的单独控制两种原子团温度,这对于膨胀速率不相同的非同位素组合具有更大的应用前景。