在卫星重力测量领域，欧美已经研制并成功发射了三种探测模式的重力测量卫星，即高低卫卫跟踪模式的CHAMP卫星，高低加低低卫卫跟踪模式的GRACE卫星，高低加重力梯度测量模式的GOCE卫星。高精度重力梯度仪是卫星重力梯度测量的关键载荷，由于静电悬浮加速度计研制技术更为成熟，故GOCE卫星（2009年发射）最终选择高精度静电重力梯度仪，而静电悬浮加速度计构成静电重力梯度仪的基础。

静电重力梯度仪的基本原理是利用一定基线长度上的差分加速度计进行梯度测量。星载静电重力梯度仪核心单元由六个高精度静电悬浮加速度计和三轴超稳定碳纤维结构组成，另外包括低噪声检测控制和高精度温控电路单元。梯度仪分辨率若达到mE量级，基线长度一般小于1米，要求单台静电悬浮加速度计分辨率达到10^-12米/秒²量级，三轴超稳定碳纤维结构热膨胀系数需达到10^-7/K量级。实际工作中还必须考虑与卫星平台的耦合，最终通过6个静电悬浮加速度计之间观测量的不同组合扣除卫星角速度的影响后得到引力梯度张量的所有分量。

静电重力梯度仪可以获取引力梯度张量的所有分量，可同时测量Γ_xx、Γ_yy、Γ_zz、Γ_xy、Γ_xz和Γ_yz分量。主要用于卫星重力梯度测量，以建立全球和区域高精度重力场模型和大地水准面，为地球物理科学研究、精确测绘、高程转换、精密定轨等应用提供保障，具有极高的灵敏度，但是量程小，主要应用于空间环境，对平台提出超静超稳的要求。