测量人员与飞行控制人员协商、沟通后，制定相应飞行作业计划、确定
具体飞行测线。飞行控制人员要预先掌握起降点、航路、测区的天气状况，
了解空域活动情况，制定飞行计划，预计起飞时间和着陆时间，并向有关
航管部门申报飞行计划。
2.2.3  补偿飞行
在测线任务开始前，无人机需进行补偿飞行，以获取磁补偿所需补偿系
数。具体要求如下：
1) 选择地磁场相对平稳区域；
2) 要求飞行高度：3000 米；
3) 要求飞行空域：边长为 100 秒飞行距离的矩形区域，梯度变化小于
50nT/km，飞行空域应事先选择确定；

4) 航磁校准/补偿飞行动作
到达要求高度和空域后，北航向平飞，按如下图所示四边形轨迹飞行，
在每个航向上做 3 组机动动作：
图 1 补偿飞行示意图
? 机动动作：3 次±5°的俯仰、3 次±10°的摇摆、3 次±5°的偏航（每次
动作约 10 秒）。
? 每种动作（3 次）连续完成，每种动作开始前、结束后可短暂平飞
2-3 秒。
? 每个方向动作完成后，顺时针（向右）平稳转弯 90°。
? 全部完成后，重新回到北航向。
2.2.4  测线作业 起飞前准备
按照进场任务，飞行控制人员完成加注燃料等准备工作，将无人机牵引
至预定起降位置，无人机系统开始供电，飞行控制人员对无人机执行快速
程序检查，并完成航迹飞行参数检查。
首先确认地面磁日变站开始正常运行。然后测量人员打开航测测量系
统，对仪器通电加温，检查各种仪器工作是否正常、开启航磁仪、锁定工
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作状态，检查收录系统工作状态，确认测量系统工作正常。
当无人机和航空测量系统经过检查测试一切正常后，启动无人机，在测
控站内的指挥员下达起飞命令后，无人机操作员发送起飞指令，无人机依
照程序调至起飞状态，飞机启动旋翼，实现自主起飞。起飞后在飞离机场
区域后切入自动飞行控制模式。
2.2.5  空中测量
无人机从起降点起飞后，首先进行螺旋式爬升，然后爬升至预订飞行高
度后飞往待测区域，按照任务计划自主测线，通过导航定位系统对准航线
保证作业航偏在规定范围内。
飞机飞行测量过程中，测控人员实时对仪器工作状态进行监控和记录。
2.2.5  返航与自主着陆
完成本架次预设测线任务的测量后，无人机进行返航，缓慢螺旋式下降
至安全高度，返回起降点。无人机将按照预先设定的降落点自主降落，飞
行控制人员时刻关注下降过程，并保证随时可通过遥控器处理可能发生的
突发意外情况。
2.2.6  仪器设备检测维护
无人机着陆停稳后，飞行控制人员对进行无人机检查、维护，涉及发动
机、机体结构、电气、起落架等部分。按照固定流程要求完成无人机系统
检查和维护，发现问题及时报告。
测量人员确认仪器工作状态，并拷贝本架次的原始数据。若当天任务完
成，则关闭所有仪器设备。返回基地后，对仪器工作状态、数据质量和工
作量等进行统计，并向有关负责人员汇报。
测区作业期间，飞行控制人员和航磁测量人员要相互配合，提前做好飞
行准备工作，以保证测量飞行工作的顺利开展。
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2.2.7  数据处理
结果处理方面主要利用已有数据对野外实测数据进行数据导出与编
辑、坏点剔除、测线切割与合并、噪声压制、网格化、异常分离与增强等
处理。
2.3  硬件系统设计
无人机磁探平台系统包括无人机平台和磁探平台两个子模块。其中无
人机平台提供载荷，并达到磁探平台要求的动作指标；磁探平台通过数采
系统和传感器获得磁场信号数据，再根据校准系数和补偿算法补掉干扰
场，获得最终数据。整个平台包含硬件仪器设备如下：
设备名称  描述  数量
无人机  电动八旋翼无人机 航磁改装版
（含航磁稳定套件，安装套件）
1
铯 光泵磁力仪  自振荡分叉光束铯光泵（无放射
性的 Cs-133）
1
三分量磁力仪  姿态补偿  1
航磁补偿系统  数据采集及磁补偿  1
GPS  定位及参与磁补偿  1
预处理软件  实现坐标替换、日变匹配、数据
补偿、数据滤波及数据改正等功能
1
IMU  惯性导航  姿态补偿  1
数传电台  实时数据传输  1
高度计  高度补偿  1
其中数据补偿系统的主要硬件为频率计数卡、数据采集卡、及 GPS。
频率计数卡可以从光泵传感器读取数据完成快速而精确的频率测量。数据
采集卡用于从三分量磁力仪传感器采集信号，并实现模拟数字转换，送入
航磁系统进行分析处理。
一、 搭载平台部分
其特点是航时长，载重大，飞行控制距离远，抗风性能强（六
级风），具备雨、雪天工作能力，是一款针对航空磁测研发改进的搭
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载平台。支持搭载多种任务设备，支持集成多种传感器。预留功能拓
展接口， 可应对突发状况临时挂载特种设备。
提供航磁安装解决方案，定制的航空磁力仪型号安装套件，
稳定套件。
电动 八 旋翼无人