CN113253163A - 面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置及方法，设计通过铰链安装于无人机左右两侧的脚底支撑架端部的共四个传感器，以及通过由舵机驱动的支撑杆吊装于无人机下方的一个传感器；采用适配于四旋翼无人机平台的传感器的布局方式，还通过铰链实现装置的可折叠功能。同时各传感器位置可调节，实现基线可调，可根据测量范围与磁性目标的磁场强弱动态调节基线。本发明实现了低成本、小型化、针对小范围区域、较高精度、网络化、多特征的磁特征检测***。
Description
技术领域
本发明用于新型无人机平台航空磁测，是一种面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置和方法，具体包括一种面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置和获得全张量磁场梯度的测量方法。
背景技术
磁特征检测***广泛应用于陆地和海洋资源勘探、基建施工勘探、磁性目标定位、航天器磁特征地面测试等领域。磁特征探测技术是指利用磁性物质自身产生的磁场或磁性目标在地球磁场的作用下被磁化，扰动地磁场的原理以检测磁异常特征。磁特征检测相较于其他物理量探测具有响应快、效率高、应用范围广、隐蔽性强等优势，是现代物探技术协同测试的关键技术之一。
鉴于上述广泛的应用范围，较为成熟的航空磁特征检测***也于近几年纷纷出现。表1.1汇总了9个国内外较为成熟的航空磁特征检测***参数。
表1.1国内外较为成熟的航空磁特征检测***及参数
调研结果表明：较为成熟的航空磁特征检测***的载体飞行器均为固定翼飞机、直升机等。采用上述飞行器的磁特征检测***具备稳定，受风力等不可控天气状况影响较小等优点。其可搭载重量更重、数量更多、体积更大的磁传感***，探得的数据更加准确。但是，存在以下主要问题：
(1)价格昂贵：大型的固定翼飞机、直升机起飞价格昂贵，相关文件显示，进行1天的直升机作业的价格高达20万元，其中不包括各类器械租用与维护成本和飞行员与相关人员的人工成本。
(2)体积、重量庞大：上表中航空磁探***多采用光泵磁力仪阵列磁场测量***与超导量子干涉仪阵列测量***。上述***所占体积、重量庞大，在作业时整体装置体积区间为88～998m3，整体装置重量区间为650～28300kg，这导致了运输与应用也十分不便。
(3)效率低：专业的飞行器操作平台需要雇佣专业的飞行员与专业的相关维护人员，这使得在展开作业时操作非常复杂，相关协调与调度方面较为繁琐。且由于***的一体化不强，数据整理较为复杂，导致磁特征检测作业效率低下。
(4)仅针对大范围区域：因整体作业装置体积重量庞大，且装置易被磁化从而影响磁特征提取，在应用时往往只能选取较大范围的区域进行磁特征分析，对于小范围区域的磁特征分析往往因大型飞行器固有的磁场影响与高分辨率要求具有较大误差。
(5)磁特征单一：仅能提供磁场强度|B|，磁场矢量B，强度梯度
测量。
发明内容
针对上述行业现状，本发明提出一种面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置和方法，实现了低成本、小型化(重量不超过1kg，体积不超过0.25m3)、针对小范围区域(20～1000m2)、较高精度(纳特级)、网络化、多特征(强度、矢量、梯度和张量)的磁特征检测***。
本发明面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，包括在无人机的脚底支撑架底部水平面分布的四个传感器，分别安装于无人机左右两侧的脚底支撑架端部，以及无人机下方吊坠的一个传感器，传感器中心位于无人机前侧或后侧的两个传感器中心连线中点位置。
上述无人机的脚底支撑架底部水平面分布的四个传感器与脚底支撑架间通过折叠式传感器挂载装置连接，由折叠式传感器挂载装置在脚底支撑架底部水平面上向内折叠或向外展开。
无人机下方吊坠的传感器安装于由驱动装置驱动转动的吊装支撑杆底端，由驱动装置带动吊装支撑杆。
基线可调节，具体方式为：折叠式传感器挂载装置上设计有滑道，通过螺栓穿过滑道连接传感器；在折叠式传感器挂载装置展开时，通过传感器沿滑道的滑动，实现传感器在无人机左右方向上的位置调节；折叠式传感器挂载装置通过可伸缩套筒连接脚底支撑架端部，在折叠式传感器挂载装置展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机前后方向上的位置调节；
吊装支撑杆通过可伸缩套筒连接驱动装置；在吊装支撑杆展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机上下方向的位置调节。
上述结构的全张量磁场梯度测量装置基线可调节，具体方式为：折叠式传感器挂载装置上设计有滑道，通过螺栓穿过滑道连接传感器；在折叠式传感器挂载装置展开时，通过传感器沿滑道的滑动，实现传感器在无人机左右方向上的位置调节；折叠式传感器挂载装置通过可伸缩套筒连接脚底支撑架端部，在折叠式传感器挂载装置展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机前后方向上的位置调节；
吊装支撑杆通过可伸缩套筒连接驱动装置；在吊装支撑杆展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机上下方向的位置调节。
针对权利要求1所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置的测量方法，包括下述步骤：
步骤1：展开折叠式传感器挂载装置，依据磁性目标调整x轴、y轴、z轴基线长度；其中，y轴沿无人机左右方向；x轴沿无人机前后方向；z轴沿无人机上下方向。
步骤2：校准无人机航行角，记录；利用直线或直尺校准无人机同侧的两个传感器的中心点位于一条直线上。
步骤3：起飞，随后远程控制舵机驱动吊装支撑杆完全展开至沿z轴方向。
步骤4：通过五个传感器实时采集三轴磁场。
步骤5：计算全张量磁场梯度。
本发明的优点在于：
1、本发明面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置采用可折叠设计：在理论上，全张量磁场梯度的9个分量的测量需对三轴磁场微分。在工程上，因传感器精度有限，应用差分方法以代替微分，差分方法要求同一轴上的传感器相距一定距离，这就造成了整个装置的体积较大。本发明采用基于铰链结构的折叠式设计，在不工作时可将整体装置体积缩小至极限即接近四旋翼飞行器的体积。所述折叠动作是传感器支撑杆通过铰链结构由人手或舵机以铰链结构中心旋转0～90度完成。同时，为减小所述舵机的承载功率，于竖直方向上的折叠装置的铰链上设置弹簧装置，此弹簧装置同时也可作为舵机失灵时的安全性装置。
2、本发明面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置和方法，基线可调：基线即全张量梯度计中一轴上两传感器的距离，一般分为x轴、y轴、z轴基线。对全张量磁场梯度进行工程计算时，需将同一轴的两传感器的三轴磁场做差再除以该轴的基线长度。在航空全张量磁场梯度测量装置作业时，所测的目的不尽相同。目的的不同就导致无人机测量的范围与三轴磁场的响应强度均不同。此时，可根据测量范围与磁性目标的磁场强弱动态调节基线。将基线调小，可减少非共模磁场噪声；将基线调大，可增加同一轴上两传感器的差分值，有利于提高磁场梯度测量精度。
3、本发明面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置采用适配于四旋翼无人机平台的传感器的布局方式：普遍的可载重的四旋翼无人机均具备脚底支撑架以便起落。本发明利用此脚底支撑架，将传感器分别设于两个脚底支撑架的各两端共四个传感器，构成了x轴与y轴的传感器阵列，与传统的三个传感器的布局方式相比，本发明的布局方式设置坐标系的原点的位置更自由以便z轴的传感器基于四旋翼无人机的适配。此外，此种x轴与y轴的布局方式相比于传统的三个传感器的布局方式多引入了一个三轴传感器，计算时可使用同一轴向的两对共四个传感器计算，可进一步抑制磁场共模噪声。对于z轴传感器，设置于无人机下方，可设置于同一轴线上的两传感器的中心点下，也可设置于四个传感器构成的矩形的中心点下。相比于传统的将z轴传感器布置于无人机上方的布局方法，本发明的z轴传感器的布局方法最大限度减少了全张量磁场梯度测量装置内的磁源的干扰(电机、天线、机体内部电路的磁源干扰)，将无人机上携带的磁源转化为共模噪声，通过全张量磁场梯度的运算以抑制。
附图说明
图1为本发明全张量磁场梯度测量装置的磁传感器布局图结构示意图；
图2为本发明面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置展开状态结构示意图；
图3为本发明面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置折叠状态结构示意图；
图4为本发明面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置中的缓冲设计示意图。
图中：
1-脚底支撑架 2-水平折叠支撑杆 3-脚底支撑架连接头
4-传感器 5-驱动装置 6-吊装支撑杆
7-缺口 8-弹簧 9-滚珠
10-滑道 11-套筒 301-铰接头
501-支架 502-舵机驱动板 503-舵机
504-电源模块
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，首先考虑到全张量磁场梯度针对的是一个点的分析，需进行微分运算。在工程上，由于磁传感器的精度有限，故使用差分代替微分以完成全张量磁场梯度的近似计算。由于两传感器差分时数值须有较明显差距，故在布置两传感器时需令其相距一段距离。基于上述原因，本发明中设计全张量磁场梯度传感器的布局方法为：
如图1所示，无人机的脚底支撑架底部水平面分布四个传感器4，分别安装于无人机左右两侧(y轴方向)的脚底支撑架1端部。同时，无人机下方吊坠一个传感器4，该传感器4设计有两种位置选择：
1、传感器4中心位于无人机前侧或后侧的两个传感器4中心连线中点位置。
2、传感器4位于无人机机身正下方，即脚底支撑架1水平面的四个传感器4中心点连线构成矩形的中心(对角线交点)位置。
本发明中考虑到无人机机身正下方通常安装有超声波测距仪，因此选取第1种位置进行传感器4设置。通过上述传感器4布局方法可规避存在与全张量磁场梯度测量装置中的磁源干扰，减小误差，减小标定难度。
本发明全张量磁场梯度测量装置，其次考虑到全张量磁场测量装置的体积较大，因此本发明中设计了折叠式传感器挂载装置，对前述布局方法中涉及到的共五个传感器4进行安装，方法如下：
令无人机左侧脚底支撑架1端部的两个传感器4为左部传感器，无人机右侧脚底支撑架1端部的两个传感器4为右部传感器，无人机下方吊坠的传感器4为中心传感器；则两个左部传感器与两个右部传感器均通过铰链与脚底支撑架1端部间铰接，如图2、图3所示，具体方式为：
铰链包括水平折叠支撑杆2与脚底支撑架连接头3。水平折叠支撑杆2位于脚底支撑架底部水平面内，其上安装传感器4。脚底支撑架连接头3为套筒结构，铰接端设计有铰接头301，铰接头301与水平折叠支撑杆2的铰接端咬合形成转动副。水平折叠支撑杆2与脚底支撑架连接头3轴线垂直设置，脚底支撑架连接头3的连接端与脚底支撑架1端部间配合插接，实现铰链与脚底支撑架1间的固定，且使铰链的转动副轴线垂直于脚底支撑架1底部水平面，使各个水平折叠支撑杆2可绕铰链的转动副在脚底支撑架1底部水平面上向内折叠或向外展开，使水平折叠支撑杆2的折叠与展开角度为0～90度。其中向内折叠包括无人机左侧两个支撑杆2的相对转动，以及无人机右侧两根水平折叠支撑杆2的相对转动，极限位置为同侧水平折叠支撑杆2轴线重合。向外展开即为前述向内折叠的反向运动，极限位置为水平折叠支撑杆2轴线与脚底支撑架1轴线垂直。在确定好水平折叠支撑杆2的位置后，可通过螺栓将铰链锁死，以防在作业时出现晃动。
中心传感器的安装方式为：
传感器4安装于由驱动装置5驱动转动的吊装支撑杆6底端。其中驱动装置5包括支架501、舵机驱动板502、舵机503与电源模块504。支架501两端设计环形套分别套接于无人机左右两侧脚底支撑架1同侧端部位置，同时与端部间固定，实现支架501与脚底支撑架1间的定位。支架501上设计有多个槽位分别安装舵机驱动板502、舵机503与电源模块504；同时支架501中部一侧开有缺口7作为支撑杆连接槽位，缺口7内设置吊装支撑杆6顶部，且舵机503的输出轴垂直于脚底支撑架1，并与吊装支撑杆6顶部间固连。由此，由电源门模块为舵机驱动板502与舵机501供电，由舵机驱动板502控制舵机503运动，进而由舵机501驱动吊装支撑杆6绕舵机503的输出轴向内侧上方转动折叠或向下转动展开，使吊装支撑杆6的折叠与展开角度为0～90度。其中向内侧上方折叠至极限位置时，吊装支撑杆6轴线位于脚底支撑架1底面水平面内；向外展开即为前述向内折叠的反向运动，极限位置为水平折叠支撑杆2轴线与脚底支撑架1底面水平面垂直。
为安全性与节能性考虑，本发明中在无人机下吊坠支撑结构折叠铰链设置弹簧结构，该弹簧结构包括弹簧8与滚珠9，如图4所示。弹簧8与滚珠9设置于前述缺口7相对侧面对应位置开设的弹簧腔内，且滚珠部分受弹簧弹力作用位于弹簧腔断面开口外部。在弹簧8处于自由状态时，部分滚珠9暴露于弹簧腔外；由此当吊装支撑杆6折叠过程中，相对两侧分别接触滚珠9，进一步挤压滚珠9，弹簧8收缩，直至吊装支撑杆6转动90度后，此时滚珠9嵌入吊装支撑杆6相对两侧上设计的凹槽内，达到完全折叠状态。在吊装支撑杆6完全折叠状态下，凹槽与滚珠9间的相互作用力转变为吊装支撑杆6与弹簧8的相互作用力。此作用力可帮助吊装支撑杆6处于完全折叠态时的z轴方向受力进行缓冲，减小舵机的承载功率，同时也可作为舵机401失灵时的安全性装置。
基于前述折叠式传感器挂载装置的设计以及传感器的布局，考虑到在航空全张量磁场梯度测量装置作业时，所测的目的不尽相同。目的的不同就导致无人机测量的范围与磁特征的响应强度均不同。例如，在利用全张量磁场梯度测量装置描绘一块体积较大的磁铁的磁特征时，无人机距离磁铁较近，磁特征较明显，此时可将基线适当减小以减小误差；所述基线即全张量磁场梯度测量装置中两传感器的距离，所述两传感器须是在直角坐标系的同一轴上的，所以一般分为x轴、y轴、z轴基线。此外，在利用全张量磁场梯度测量装置对一片山脉进行扫描以探寻矿物分布时，无人机距磁源较远，磁特征较弱，此时需将基线调大以适当增加测量磁特征的范围。
因此在前述结构的张量磁场梯度测量装置的基础上，本发明还设计其基线可调节，具体方式如下：
对于水平面内y轴即垂直于脚底支撑架的轴方向的基线调节，本发明中设计上述每根水平折叠支撑杆2上沿其轴向开有上下贯通水平折叠支撑杆2的滑道10，通过两根螺栓由水平折叠支撑杆2下方穿过滑道10后与传感器4相对两端上开设的螺纹孔螺纹配合连接，完成传感器4与水平折叠支撑杆2间的安装。当松开螺栓时，传感器4可沿滑道10滑动，实现y轴方向的基线的调节，调节后水平面内y轴的基线长度范围为600mm～680mm。当传感器4滑动到合适位置后，通过拧紧螺栓实现传感器4与水平折叠支撑杆2间的固定。
对于水平面内x轴即平行于脚底支撑架的轴方向的基线调节，本发明中通过在脚底支撑架1端部与铰接头301间设置的套筒11实现。所述套筒11为两个管状结构内外嵌套形成滑动副；其中外层管套于脚底支撑架1端部，内层管端部套接铰接头301；由此通过调节两管的重叠长度以调节y轴基线长度。上述套筒11通过锁紧结构锁紧，实现内层管与外层管间的固定。所述锁紧结构由圆形箍结构与螺栓构成，圆形箍套于外层管端部，通过螺栓将圆形箍锁紧以固定调节后的内层管；调节后水平面内x轴方向的基线长度范围为370mm～450mm。
对于z轴即垂直于脚底支撑架1底部水平面的轴方向的基线调节，结构与x轴基线调节结构相同，吊装支撑杆6通过内外两层套筒结构连接舵机501。其中，外层筒端部与舵机501固连，内层筒端部支撑杆顶端间连接；圆形箍套于外层管端部，通过螺栓将圆形箍锁紧以固定调节后的内层管；调节后z轴方向的基线长度范围为400mm～500mm。
由于本装置搭载于无人机上，因此上述所有支撑结构均使用碳纤维材料，可满足轻和坚固的特点；同时由于铜的金属特性决定了铜材料对周围磁场的干扰较小，因此所有的金属紧固件均采用铜材料，如螺栓等。
针对上述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置的全张量磁场梯度测量方法，具体包括下述步骤：
步骤1：展开水平折叠支撑杆2，依据磁性目标调整x轴、y轴、z轴基线长度。
步骤2：校准无人机航行角，记录。利用直线或直尺校准无人机同侧的两个传感器4的中心点位于一条直线上；若不在，微调各铰链。
步骤3：起飞，随后远程控制舵机401驱动吊装支撑杆6完全展开。
步骤4：通过五个磁传感器实时采集三轴磁场。
步骤5：计算全张量磁场梯度。
x轴的张量磁场梯度由同侧x轴方向上的两传感器4三轴磁特征之和与其对侧两传感器4三轴磁特征之和相减后除以两倍x轴基线长度。y轴的张量磁场梯度由同侧y轴方向上的两传感器4三轴磁特征之和与其对侧两传感器4三轴磁特征之和相减后除以两倍y轴基线长度。z轴的张量磁场梯度由与中心传感器同侧的两传感器三轴磁特征之和与中心传感器三轴磁特征的两倍相减后除以两倍z轴基线长度。
如图1所示，BB、BC、BD、BE分别为无人机右前方、左前方、左后方传感器，BA为无人机下方吊坠的传感器，则步骤5中计算全张量磁场梯度的具体过程如下：
其中，BxB、BxC、BxD、ByE分别为无人机右后方、右前方、左前方、左后方传感器测得的x轴磁场；ByB、ByC、ByD、BzE分别为无人机右后方、右前方、左前方、左后方传感器测得的y轴磁场；BzB、BzC、BzD、BzE分别为无人机右后方、右前方、左前方、左后方传感器测得的z轴磁场；x0、y0、z0分别为x轴、y轴、z轴的基线长度。
实施例：
本实施例描述的是利用本航空全张量磁场梯度测量***，对2平方公里面积的户外环境，于离起飞地点30米的高空中进行磁测作业。
使用的四旋翼无人机平台为大疆经纬M200。
使用的三轴磁场传感器为自主研发的巨磁阻三轴磁传感器，此传感器可实时测量三轴磁场信息。
采用本发明面向四旋翼无人机平台的航空全张量磁场梯度测量装置进行测量，分为以下步骤：
步骤1：通过手动操作折叠铰链，打开x-y平面的四个折叠的铰链。利用铜制螺栓锁紧折叠铰链。
步骤2：校准无人机航行角为99°东，记录。利用直线或直尺校准x轴与y轴上的传感器的中心点于一条直线上，若不在，微调x-y平面铰链。
步骤3：调节基线，本次飞行范围较大，故调节基线距离为最大，其中y轴基线为680mm，x轴基线为450mm，z轴基线为500mm。
步骤4：无人机起飞，设置无人机飞行扫描路线为S型扫描。扫描范围涉及2平方公里。
步骤5：z轴展开：利用手机通过MQTT协议发送控制命令至服务器，舵机控制板接收到命令后，控制舵机使吊装支撑杆6展开至沿z轴方向。
步骤6：无人机开始作业，无人机按规定路线行驶。
步骤7：无人机飞至预定规划地点，作业完成。所有数据下载至终端，计算每一点的全张量磁场梯度。
步骤8：无人机返航，悬停于起始位置上5m。
步骤9：z轴收起：利用手机通过无线传输方式将控制命令发送至服务器，舵机控制板接收到命令后，控制舵机使吊装支撑杆6折叠收起。
步骤10：无人机降落。关闭电源。收起x-y平面折叠支架。
Claims (7)
1.面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，其特征在于：包括在无人机的脚底支撑架底部水平面分布的四个传感器，分别安装于无人机左右两侧的脚底支撑架端部，以及无人机下方吊坠的一个传感器，传感器中心位于无人机前侧或后侧的两个传感器中心连线中点位置。
上述无人机的脚底支撑架底部水平面分布的四个传感器与脚底支撑架间通过折叠式传感器挂载装置连接，由折叠式传感器挂载装置在脚底支撑架底部水平面上向内折叠或向外展开；
无人机下方吊坠的传感器安装于由驱动装置驱动转动的吊装支撑杆底端，由驱动装置带动吊装支撑杆。
2.如权利要求1所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，其特征在于：折叠式传感器挂载装置为由水平折叠支撑杆与脚底支撑架连接头构成的铰链；其中，水平折叠支撑杆上安装传感器；脚底支撑架连接头的铰接端与水平折叠支撑杆连接形成转动副；脚底支撑架连接头的连接端与脚底支撑架端部间连接固定；且使铰链的转动副轴线垂直于脚底支撑架底部水平面。
3.如权利要求1所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，其特征在于：驱动装置包括支架、舵机驱动板、舵机与电源模块；支架两端分别固定套接于无人机左右两侧脚底支撑架同侧端部；支架上安装舵机驱动板、舵机与电源模块；同时支架中部一侧开有缺口作为吊装支撑杆连接槽位，缺口内设置吊装支撑杆顶部，且舵机的输出轴沿左右方向设置，并与吊装支撑杆顶部间固连；电源门模块用于为舵机驱动板与舵机供电，由舵机驱动板控制舵机运动，进而由舵机驱动吊装支撑杆绕舵机的输出轴转动。
4.如权利要求3所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，其特征在于：支架上安装有弹簧结构，包括弹簧与滚珠；弹簧与滚珠设置于缺口相对侧面对应位置开设的弹簧腔内，且滚珠部分受弹簧弹力作用位于弹簧腔端面开口外部；当吊装支撑杆折叠过程中，相对两侧分别接触滚珠，进一步挤压滚珠，弹簧收缩，直至滚珠嵌入吊装支撑杆相对两侧上设计的凹槽内。
5.如权利要求1所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置，其特征在于：基线可调节，具体方式为：折叠式传感器挂载装置上设计有滑道，通过螺栓穿过滑道连接传感器；在折叠式传感器挂载装置展开时，通过传感器沿滑道的滑动，实现传感器在无人机左右方向上的位置调节；折叠式传感器挂载装置通过可伸缩套筒连接脚底支撑架端部，在折叠式传感器挂载装置展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机前后方向上的位置调节；
吊装支撑杆通过可伸缩套筒连接驱动装置；在吊装支撑杆展开时，通过可伸缩套筒的伸缩实现传感器在无人机上下方向的位置调节。
6.针对权利要求1所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置的测量方法，其特征在于：包括下述步骤：
步骤1：展开折叠式传感器挂载装置，依据磁性目标调整x轴、y轴、z轴基线长度；其中，y轴沿无人机左右方向；x轴沿无人机前后方向；z轴沿无人机上下方向；
步骤2：校准无人机航行角，记录；利用直线或直尺校准无人机同侧的两个传感器的中心点位于一条直线上；
步骤3：起飞，随后远程控制舵机驱动吊装支撑杆完全展开至沿z轴方向。
步骤4：通过五个传感器实时采集三轴磁场；
步骤5：计算全张量磁场梯度。
7.如权利要求6所述面向四旋翼无人机平台的全张量磁场梯度测量装置的测量方法，其特征在于：步骤5中，全张量磁场梯度计算方法：x轴的张量磁场梯度由同侧x轴方向上的两传感器三轴磁特征之和与其对侧两传感器三轴磁特征之和相减后除以两倍x轴基线长度；y轴的张量磁场梯度由同侧y轴方向上的两传感器三轴磁特征之和与其对侧两传感器三轴磁特征之和相减后除以两倍y轴基线长度；z轴的张量磁场梯度由同无人机下方吊坠的传感器同侧的两传感器三轴磁特征之和与无人机下方吊坠的传感器三轴磁特征的两倍相减后除以两倍z轴基线长度。
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