无拖曳控制技术通过控制微推力器产生的推力来抵消航天器受到的非保守力, 其是获得超静超稳空间实验平台的关键技术之一。首先总结了无拖曳控制技术的研究现状与发展趋势, 系统地总结了国外历次无拖曳航天器控制系统的详细设计方案以及国内的研究进展, 随后分析了无拖曳控制技术的特点以及所面临的挑战, 并概括了无拖曳控制所涉及到的关键技术。最后针对我国空间引力波探测对无拖曳控制技术的需求做了详细的分析与展望。

针对航空航天领域对超静平台纳米量级位移遥测的需求, 研制了一套体积小、质量轻、便携式的激光多普勒纳米位移遥测系统; 系统在电学部分采用基于数字零中频的解调方案, 模拟器件的减少有助于提高系统的探测准确度和精度; 理论分析了基于数字零中频的纳米位移振动解调算法, 并进行了算法实现和试验验证, 研究结果表明, 该算法最小探测相位达到1°, 对应振动位移2.15 nm。在此基础上, 利用PI-E501标准振动源, 在作用距离为10 m处, 对研制的激光多普勒纳米位移遥测系统进行了性能测试, 实现了振动频率10 Hz和1 000 Hz下和幅度1 000、200、10 nm的遥测, 测试结果表明: 该遥测系统满足工作频段在几十到几百赫兹, 振动位移为微米甚至更低的航空航天领域对超静平台测量的要求。