二、全球无人机低空航磁测量产业发展分析
（一）全球无人机低空航磁测量产业发展状况
英国Magsurvey有限公司2003年报导了PrionUAV航空磁测系统，其机身长1.8m，翼展3m，系统最大长度为3.2m，可以携带1个铯蒸汽磁力仪(也可以在翼尖安装2个铯蒸汽磁力仪以进行梯度测量)、1个激光高度计、实时DGPS和1个3轴磁通门磁力仪。PrionUAV是1个拥有通用机翼的组合式系统，可以用轨道或弹射器发射，并可以回收，其发射台具有可折叠功能，便于运输。
加拿大万能翼地球物理(UniversalWingGeo-physics)公司2004年推出了UAV航磁系统，2005年又对其进行了完善和测试，特别是通过替换全部铁质材料，采用了铝壳锂电池，将磁噪声水平减少到工业标准水平。该系统装备有铯蒸汽磁力仪、GPS、激光高度仪和磁通门磁力仪。只要有70km/h的任何一种交通工具，在移动200m左右的距离后，便可以应用一种特殊的装置发射该UAV系统。特殊定制的自动驾驶功能可以使该UAV系统在离地40~80m的高度进行网格测量飞行。该UAV系统的发射地方距测区最远可达100km，并能够在离地20m的高度掠地飞行。万能翼地球物理公司还对该UAV进行了特殊改装，使其能在–35℃以下低温和28kn以上大风环境下进行测量。2004年8月，用该UAV系统完成了650km的磁力测量任务。2005年，该UAV系统在位于北极的Diavik钻石矿区进行了飞行测量，其采集的磁数据的质量与传统方法采集的磁数据的质量相似，在金伯利岩上获得了明显的异常;完成了2次商业测量，即Vancouver岛的山区的小范围测量和加拿大西北地区NormanWells附近的测量工作。万能翼地球物理公司准备采用目前的配置取代地面磁测，以及起飞和着陆地适合UAV飞行的各种航空测量。
通过研究和开发，Fugro公司2004年推出了高精度无人机航空磁力测量系统GeorangerⅠ，为沿海和远离机场地区的数据采集提供了一种安全有效的测量手段，也进一步增强了Fugro公司的航空测量能力。该UAV时速可达75km/h，能够持续飞行10h，并具有三维空间全自动飞行能力，可以在距测区很近的地方发射和回收。GeorangerⅠ采集的航磁数据质量较高，有时甚至好于固定翼飞机的标准。在定位准确性和升降速度方面远远超出了传统有人驾驶飞机所能达到的标准。2005年，Fugro航空测量公司又升级了Georanger高精度航空磁力系统。新的UAV具有3m翼展，重18kg，续航时间15h，巡航速度100km/h，采用小支架发射和回收系统，收发场地可选择在测区附近未经整理的荒地或船只上。Georanger技术的进步还包括地球物理数据和UAV姿态参数的连续遥测技术、自调节发射、回收和具有事后补偿的铯蒸汽磁力仪、自调节3D或沿地形起伏飞行能力、长程铱星遥控技术、雷达高度计，以及从单一地面控制站操作多个UAV的能力等。在魁北克Gaspé地区用Georanger进行了几次测量，取得了较好的效果。
图1.2.1-1无人机航磁平台
在二十世纪八十年代以前，国外的航磁补偿系统以硬补偿为主。有代表性的产品有1960年代加拿大推出的AN／ASA-65(9)型半自动补偿器和美国人Passier发明的用于PR4-141飞机的方位函数补偿器。这一时期的硬补偿方法较为耗时，通常需要30~45分钟的现场测量与调试，而且补偿精度不高(0.1~1nT)。与此同时，美国、加拿大和法国的研究人员不断探索着航磁补偿的数值方法，前后申请了关于飞机恒定场补偿、感应场补偿、涡流场补偿以及总体干扰全自动补偿的多项专利。
数字航磁补偿仪的商业化始于1983年，当年加拿大Sonotek公司推出了世界上首台全数字全自动航磁数据采集与补偿系统，称为“自动航磁数字补偿器”(AADC)。该系统可以同时补偿多个磁力仪，补偿后总场剩余小于0.05nT(FOM)，总场梯度剩余0.09nT/m(FOM)。在AADC的基础之上，RMSInstruments公司进一步研制了第二代航磁数字补偿系统AADC-Ⅱ。图1.2.1-2展示了AADC-Ⅱ的外部构造，该系统可以以10Hz采样率采集20，000~100，000nT的磁场，分辨率为0.001nT；补偿后数据的标准差在0.035~0.08nT之间，改善率为10~20倍。完成补偿共耗时6~10min。
图1.2.1-2
2006年，RMSInstruments公司进一步推出了DAARC500“数据采集与自适应实时航磁补偿器”，如图1.2.1-3它的各项指标与AADC-II相近，但是加入了自适应功能，简化了补偿飞行的流程，将补偿耗时减小到6~8min。DAARC500航磁数据采集与补偿系统DAARC500代表了世界先进水平，该产品也使得RMSInstruments公司在市场中长期处于主导地位。
