现代大地测量学领域关键研究任务之一便是测定高精度高分辨率的地球重力场模型。随着卫星重力探测技术的发展,低轨卫星重力观测技术因其能获得高精度高分辨率的地球重力场模型而成为大地测量学中的研究重点。2009年3月发射的GOCE卫星为采用卫卫跟踪技术和卫星重力梯度测量技术的低轨重力卫星,其搭载的关键荷载为解算高精度高分辨率重力场模型提供了大量高精度引力梯度观测值。因而对关键荷载观测数据的精细化处理成为恢复高精度静态地球重力场模型的重要环节。本文以欧洲空间局发布的GOCE卫星Level＿1b数据资料为参考,对我国重力梯度测量卫星Level 0-Level 1b（L0-L1b）数据处理展开系统深入的分析研究。完成了关键荷载重力梯度仪、星象仪数据精细化预处理研究,初步构建了重力梯度卫星L0-L1b数据处理流程的技术方案和算法模块。在我国十四五期间实施发展重力梯度卫星的背景下,本研究工作具有直接的科学意义与应用价值,能为我国自主重力卫星任务预研和推进实施工作提供重要的数据处理技术支撑。本文的主要研究工作及成果如下（1）详细介绍了GOCE卫星的任务概况、技术特点、内部结构及梯度卫星数据产品的分类情况;归纳总结了国内外重力梯度卫星Level 0-Level 1b数据处理的相关研究进展;对GOCE卫星坐标参考系进行了详细阐述,给出了不同坐标系通间的转换关系;基于卫星重力梯度测量的基础理论,结合GOCE实测数据情况详细推导了重力梯度测量观测方程。（2）系统研究了梯度仪数据处理流程（控制电压-加速度数据）,包括控制电压的预处理、增益因子的解算及转化方程应用,且给出了加速度计数据的校准模型。结果表明整体差分/共模加速度数据精度良好,与ESA官方发布的差分数据相比误差小,接近于卫星设计的测量精度指标,整个电压-加速度计算转换流程具有可行性。（3）由于单个星象仪计算得到的角速度含有较大噪声,且在其进行坐标系转换时会传递到其他角速度分量,分析星象仪各轴噪声构建了权重矩阵,基于姿态四元数最小二乘法进行组合解算得最佳四元数。计算结果显示,星象仪组合后计算得到的角速率,较之单星象仪角速率的噪声明显减弱,且有效地抑制了角速率误差在坐标转换中的传递影响。（4）针对梯度仪、星象仪的角速度分别在高频、低频存在精度较低的情况做了深入研究,基于Stummer提出的维纳滤波方法恢复重建角速率,通过梯度计和星敏仪的角速度在高低频不同精度分配权重进而将角速度组合在一起,进而得到精度最高的角速率。文中通过分析重力梯度的迹进行了精度验证,与标称方法相比,在卫星测量带宽下恢复后的角速率计算得到的重力梯度已经显示出较为显着的改善。（5）深入研究了重力梯度测量的理论与方法,详细推导了差分加速度计算重力梯度的简化方程,并从中分离出角速度并计算出高精度的梯度值。计算结果表明通过该重力梯度方程所计算的梯度值与ESA发布的1b数据相比,具有计算简单、快速的特点,总体梯度精度较高,适用于重力梯度值的快速解算。