使用大型飞机搭载磁测仪器做航空物探时的成本高,且大型飞机的飞行高度一般在1000m以上,导致测量精度不高,所以航空磁测朝小型无人直升机方面发展；航空磁测的仪器——光泵磁力仪价钱昂贵、存在死区,基于此本文提出了设计一款搭载在小型无人直升机上的超低空航空质子磁力仪。质子磁力仪是根据探头中质子受到激励场激励极化后会围绕地磁场方向旋进,其旋进信号的频率与地磁场成正比关系的原理来研制的。本文结合秘鲁南部矿区的特点以及无人直升机的飞行速度和干扰源的特点,设计了超低空航空质子磁力仪,并完成了样机的研制。论文首先介绍了航空磁测和质子磁力仪研究现状和发展趋势；论文简单阐述了拉莫尔信号的特点,并根据其特点对其进行放大、滤波、整形,使之转换成矩形波信号,并将前置部分独立出来来增强抗干扰能力；根据信号的特点,论文采用了基于CPLD的等精度测频法来测量信号的频率,其精度为10-6；设计了基于C8051F340这款单片机的实时时钟电路、USB接口电路、RS-232接口电路、键盘、液晶显示电路、极化控制电路以及测量控制电路；在系统测试中,对增益、带通滤波器、拉莫尔信号的放大和整台仪器进行了测试分析。最后总结了本论文所做的工作,并在此基础上提出了下一步工作的建议。