Lightweight Drone Magnetometer Update 

 Lightweight drones have revolutionized the survey industry.   I purchased my first survey transit in 1990, which is a manual steel vernier transit. Since then I’ve migrated through subsequent technological breakthroughs and have managed to stay on the learning curve;  

‐ Manual transit / theodolite migrated to Electronic Total Station ‐ Total Station migrated to Survey‐grade GPS 

 Now we have inexpensive drones that can survey millions of XYZ ground points in a short 15 minute flight. When I think back on all of the expensive and sophisticated survey equipment we’ve purchased and used over the years, I never would have guessed it could all be replaced by a small foam aircraft carrying a GPS and camera.   That’s certainly true for topographic survey.  Lay‐out (planting steel pins or wood pickets) must be done on the ground. Underground mine survey has not benefited much by new drone technology. (To my knowledge)       

Magnetometer survey by Drone  Currently and even prior to the recent boom of lightweight drones, much progress has been made when it comes to drone‐based mag survey.  All of the mag manufacturers now offer equipment designed specifically for drone. This is typically high quality, sophisticated equipment capable of 1Nt or better.  Unfortunately, even with reduced weight and size, this equipment is still too big and heavy to be carried by the type of lightweight drone that has revolutionized the survey industry. It requires a bigger and more expensive type of drone.  Lightweight Magnetometer for Lightweight drones  Anyone with an iPhone can buy an app that turns your iPhone into a (crude) magnetometer. It struck me as interesting that I could place my iPhone inside a drone and fly a crude mag survey. In reality, iPhone magnetometers are not sensitive enough for the purpose.   After some research, I found better quality sensors than the ones used in devices such as iPhone. This type of sensor is not capable of resolution such as 1Nt. But they are small enough to be carried by a lightweight drone and there lies the advantage.  Development of a lightweight Mag  Over the past 2 years, my company has been developing a lightweight mag that can be carried by a small drone.  The first prototype was built small enough to be carried by a fixed‐wing drone (1m wingspan / less than 1Kg aircraft weight).  After initial testing, it was determined that fixed‐wing is not the ideal platform.  Using this type of sensor, better results are possible by averaging the mag readings over a 5 second interval. This can be done using quad or multicopter.  

Ground Testing  The prototype mag was tested on the ground back in March / April 2015.   A small grid (45 readings on 3 lines) was surveyed using a Geometrics G856AX, as well as the prototype lightweight mag (CoolMag). 

 

Results and ongoing work  The miniature mag performed quite well, considering its size and weight. The prototype mag weighs less than 200 grams (0.2Kg).  This system is not capable of resolution such as 1nt. It is capable of mapping geological structure defined by sharp contrast, such as an iron formation or kimberlite pipe.  Currently the prototype is being adapted to a quadcopter. Test flights will be carried out in late June, 2016.  Kevin Cool UAV Timmins / AGrobotix Email: coolkevin305@gmail.com