地球重力场数据在大地测量、地质勘探、地球物理、军事应用等方面具有重大意义。航空重力测量是一种可以快速获取区域或局部重力场信息的重力测量方法,具有不受地面交通条件限制、工作效率高、测量范围广等优点,因此得到广泛研究和应用。我国西部地区还存在大面积的重力空白区,迫切需要开展航空重力测量。本文围绕航空重力仪测量数据处理方法开展了深入系统的研究,主要研究成果和创新点如下：研究了窗函数FIR、巴特沃斯低通滤波器在航空重力测量数据处理中的应用,设计了用于航空重力测量数据处理的切比雪夫最佳一致逼近和椭圆低通滤波器,分析了滤波参数对滤波器幅频特性的影响,总结了航空重力测量数据处理中低通滤波器的选择和参数的设计,这对航空重力测量数据处理低通滤波设计具有参考价值。针对国产新研制的捷联式航空重力仪,给出了处理航空重力测量数据的卡尔曼平滑滤波方法和窗函数FIR与卡尔曼平滑滤波级联方法,以重力异常作为扩展的状态变量,建立了卡尔曼滤波的状态方程和测量方程。通过对新型捷联式航空重力仪实测数据进行的数据处理,卡尔曼平滑滤波方法的计算结果与同机测量的GT-1A航空重力仪测量结果相比,两者差值为0.6mGal。窗函数FIR与卡尔曼平滑滤波级联方法在航空重力测量数据局部细节上的处理精度优于卡尔曼平滑滤波方法和窗函数FIR低通滤波方法。针对国产新研制的三轴惯性稳定平台式海／空重力仪,给出了重力测量数据处理的卡尔曼平滑滤波方法和巴特沃斯与卡尔曼平滑滤波级联方法,建立了卡尔曼滤波状态方程和观测方程,利用新型三轴平台式海／空重力仪测量数据,计算了重复线上的重力异常值,内符合精度优于0.5mGal。巴特沃斯与卡尔曼平滑滤波级联方法比单纯的卡尔曼平滑滤波方法和巴特沃斯低通滤波方法更好。针对国产新研制的捷联式航空重力仪和三轴惯性稳定平台式海／空重力仪,设计并实现了重力测量数据处理软件。该软件包含数据预处理、GPS数据解算、惯性/GPS组合导航、重力异常解算和结果分析评价等。该软件不仅有重力数据处理、分析评价和显示功能,而且易操作、可扩展性好,对国产航空重力仪的重力测量数据处理具有重要的参考应用价值。