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无人机(Unmanned Aerial Vehicles,UAV)技术的应用是近年来航磁测量技术的一个重要进步.目前这种航磁系统已经发展到可以进行商业服务的水平.与使用传统的直升机测量相比,无人机除了可以在恶劣环境下工作的优势外,其装备的数字高程模拟系统使其可以在恒定的离地高度飞行,从而有助于消除相邻测线飞行高度差异造成的影响和短波长噪声.同时,该系统还可以设定很小的测线间距,方便于进行高密度数据采集.利用无人机的航磁勘探技术在成本和效率上的优势使其具有很好的商业应用前景.目前的无人机主要采用两种动力：一种是活塞式发动机或涡轮机；另一种是使用电力推进.与活塞式发动机或涡轮机相比,电力推进的优点是没有排气噪声和易于控制传动轴的稳定性,有益于数据观测和目标体探测；缺点是负载小,最大负载约为1kg,而前者可以达到15kg.两种动力的无人机的飞行时长均为1小时左右.概念上来讲,一个无人机系统主要包含飞行平台、地面站和安全控制器三个部分.由于在飞行时可以利用电脑进行程控和导航、GPS定位和磁力仪定向,无人机具有半自动(人和计算机实现交互控制)和全自动(完全由计算机控制)两种飞行模式.装备的旋转翼可以使无人机在很小的空间内进行起降.本文主要研究针对装备轻型磁通门磁力仪的无人机航磁测量系统.相对于其它磁力仪,轻型磁通门磁力仪具有低成本、重量轻和低能耗等优点；小足之处在于较难测量、模拟和校正其校准误差以及轴之间的非正交性,导致灵敏度缺失.目前的技术是在使用三轴磁通门矢量磁力仪,并辅之以一个惯性单元(陀螺仪,GPS-传感器)用于测量磁场.由此就可以持续追踪磁力仪的位置和姿态,从而消除由磁力仪系统姿态变化产生的误差.磁力仪和陀螺仪与GPS-传感器之间通过GPS时钟来同步.为了克服磁通门磁力仪的缺点,需要在进行航磁测量前先确定磁通门传感器的偏移误差、轴之间的非正交性和增益误差,并进行校准.具体的过程是先在一个零磁空间(剩余磁场＜1nT)中进行校准,然后通过测量已知磁场来检验校准效果.利用软件校准后的磁通门磁力仪可以观测得到高分辨率的磁场信号.为了测试这个新的航磁测量平台的性能与效果,对两个试验区(军事校准站和煤矿塌方区)进行了测量.测量结果表明无人机航磁测量系统除了效率很高以外,还具有较高的测量精度.无人机航磁观测系统有能力完成过去只有地面车载系统才能完成的勘查任务,未来必将成为一种成功的地球物理勘探平台.