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二、全球無人機低空航磁測量產業發展分析
（一）全球無人機低空航磁測量產業發展狀況
英國Magsurvey有限公司2003年報導了PrionUAV航空磁測系統，其機身長1.8m，翼展3m，系統最大長度為3.2m，可以攜帶1個銫蒸汽磁力儀(也可以在翼尖安裝2個銫蒸汽磁力儀以進行梯度測量)、1個激光高度計、實時DGPS和1個3軸磁通門磁力儀。PrionUAV是1個擁有通用機翼的組合式系統，可以用軌道或彈射器發射，并可以回收，其發射臺具有可折疊功能，便于運輸。
加拿大萬能翼地球物理(UniversalWingGeo-physics)公司2004年推出了UAV航磁系統，2005年又對其進行了完善和測試，特別是通過替換全部鐵質材料，采用了鋁殼鋰電池，將磁噪聲水平減少到工業標準水平。該系統裝備有銫蒸汽磁力儀、GPS、激光高度儀和磁通門磁力儀。只要有70km/h的任何一種交通工具，在移動200m左右的距離后，便可以應用一種特殊的裝置發射該UAV系統。特殊定制的自動駕駛功能可以使該UAV系統在離地40~80m的高度進行網格測量飛行。該UAV系統的發射地方距測區最遠可達100km，并能夠在離地20m的高度掠地飛行。萬能翼地球物理公司還對該UAV進行了特殊改裝，使其能在–35℃以下低溫和28kn以上大風環境下進行測量。2004年8月，用該UAV系統完成了650km的磁力測量任務。2005年，該UAV系統在位于北極的Diavik鉆石礦區進行了飛行測量，其采集的磁數據的質量與傳統方法采集的磁數據的質量相似，在金伯利巖上獲得了明顯的異常;完成了2次商業測量，即Vancouver島的山區的小范圍測量和加拿大西北地區NormanWells附近的測量工作。萬能翼地球物理公司準備采用目前的配置取代地面磁測，以及起飛和著陸地適合UAV飛行的各種航空測量。
通過研究和開發，Fugro公司2004年推出了高精度無人機航空磁力測量系統GeorangerⅠ，為沿海和遠離機場地區的數據采集提供了一種安全有效的測量手段，也進一步增強了Fugro公司的航空測量能力。該UAV時速可達75km/h，能夠持續飛行10h，并具有三維空間全自動飛行能力，可以在距測區很近的地方發射和回收。GeorangerⅠ采集的航磁數據質量較高，有時甚至好于固定翼飛機的標準。在定位準確性和升降速度方面遠遠超出了傳統有人駕駛飛機所能達到的標準。2005年，Fugro航空測量公司又升級了Georanger高精度航空磁力系統。新的UAV具有3m翼展，重18kg，續航時間15h，巡航速度100km/h，采用小支架發射和回收系統，收發場地可選擇在測區附近未經整理的荒地或船只上。Georanger技術的進步還包括地球物理數據和UAV姿態參數的連續遙測技術、自調節發射、回收和具有事后補償的銫蒸汽磁力儀、自調節3D或沿地形起伏飛行能力、長程銥星遙控技術、雷達高度計，以及從單一地面控制站操作多個UAV的能力等。在魁北克Gaspé地區用Georanger進行了幾次測量，取得了較好的效果。
圖1.2.1-1無人機航磁平臺
在二十世紀八十年代以前，國外的航磁補償系統以硬補償為主。有代表性的產品有1960年代加拿大推出的AN／ASA-65(9)型半自動補償器和美國人Passier發明的用于PR4-141飛機的方位函數補償器。這一時期的硬補償方法較為耗時，通常需要30~45分鐘的現場測量與調試，而且補償精度不高(0.1~1nT)。與此同時，美國、加拿大和法國的研究人員不斷探索著航磁補償的數值方法，前后申請了關于飛機恒定場補償、感應場補償、渦流場補償以及總體干擾全自動補償的多項專利。
數字航磁補償儀的商業化始于1983年，當年加拿大Sonotek公司推出了世界上首臺全數字全自動航磁數據采集與補償系統，稱為“自動航磁數字補償器”(AADC)。該系統可以同時補償多個磁力儀，補償后總場剩余小于0.05nT(FOM)，總場梯度剩余0.09nT/m(FOM)。在AADC的基礎之上，RMSInstruments公司進一步研制了第二代航磁數字補償系統AADC-Ⅱ。圖1.2.1-2展示了AADC-Ⅱ的外部構造，該系統可以以10Hz采樣率采集20，000~100，000nT的磁場，分辨率為0.001nT；補償后數據的標準差在0.035~0.08nT之間，改善率為10~20倍。完成補償共耗時6~10min。
圖1.2.1-2
2006年，RMSInstruments公司進一步推出了DAARC500“數據采集與自適應實時航磁補償器”，如圖1.2.1-3它的各項指標與AADC-II相近，但是加入了自適應功能，簡化了補償飛行的流程，將補償耗時減小到6~8min。DAARC500航磁數據采集與補償系統DAARC500代表了世界先進水平，該產品也使得RMSInstruments公司在市場中長期處于主導地位。
