介绍了一种自主搭建的测量落体在自由下落过程中旋转角速度的装置,评估了不同落体旋转角速度引入的旋转误差对重力测量的影响。针对具有旋转初速度的落体在真空腔内自由下落的运动模型,该装置采用光杠杆原理,将高精度位置传感器(PSD)作为光跟踪设备,研究并推导出落体由旋转所导致的反射光位移与下落时间的关系。然后,对PSD采集记录的时间位移曲线进行拟合,求解落体单次下落的旋转角速度值。在调整真空腔垂直度后,最大旋转角速度值可减小为16.88 mrad/s,引入的重力测值不确定度为0.57 μGal,即该状态下落体的释放更加平稳。实验表明,该装置不仅可以进一步提升绝对重力仪中落体传动机构的装调精度,还可以对光学干涉绝对重力仪工作过程中的落体姿态进行监测,进一步降低落体旋转所引入的测量不确定度。

介绍了图解法分析冷原子干涉仪的基本原理，建立了空间型Raman 脉冲冷原子陀螺仪的理论模型。通过对冷原子干涉仪近似数学模型的变换，研究了原子初速度与跃迁概率之间的关系，阐述了基于辅助角速度测量的原子速度扫描法测量原理。在原子干涉仪精确模型的基础上，利用Raman 激光频率调制对多普勒效应进行补偿，并利用相位调制进行修正以满足原子速度扫描法中的相位关系。数值仿真计算结果表明，在辅助角速度测量量程内，经过补偿修正后的原子速度扫描法能实现对绝对角速度的高精度测量。