为确保STEP卫星超高精度加速度计的测量头线圈三维超导膜在设计的工作电流范围内完全超导，以实现10^18g精度的加速度测量，对测量头线圈进行了低温超导测试，测试证明三维超导膜存在不完全超导缺陷。利用分段测试法对三维膜线圈的二维组成部分进行了测试，确定了测量头线圈超导缺陷的位置，并分析了造成超导缺陷的原因。根据测试和分析结果改进了线圈设计，实现了测量头线圈的完全超导，并标定线圈的最大工作电流为-40～40mA，满足STEP卫星加速度计对超导电流要求的-10～10mA，设计裕度达到300％。通过测试、分析与改进设计，定型了STEP卫星超高精度加速度计测量头线圈的研制，为完成STEP任务奠定了技术基础。同时，实现了三维超导膜线圈的制造与工程应用。

以绳系辅助离轨系统为背景，考虑到大气阻力摄动和子星——返回舱的非质点因素，返回舱与绳系辅助离轨系统的相对姿态将产生大幅周期性变化，这将影响或破坏系统的稳定性；同时三自由度下绳系系统的展开控制和绳系系统横向振动抑制控制也对返回舱姿态的稳定性和精度提出了更高的要求。基于此，本文建立了大气阻力摄动下的绳系系统的展开动力学和返回舱姿态动力学模型；并在此基础上，设计了绳系辅助离轨系统的相对姿态跟踪控制策略。通过数学仿真来验证大气阻力摄动下该姿态跟踪控制算法的有效性，结果表明，该控制律能够有效控制绳系辅助离轨系统的相对姿态，满足展开控制的需要。