应用于无人机上的磁总场梯度测量系统，属于涉及磁探测技术领域。解决了传统的磁场总场梯度测量系统无法同时兼顾体积和测量精度的问题。本发明包括两个磁敏感探头、支架和信号处理模块；支架固定在无人机底面上；信号处理模块固定在支架顶端；两个磁敏感探头固定在支架底端的两侧，无人机的飞行方向与两磁敏感探头间的连线垂直；两个磁敏感探头均用于探测磁场强度，并将探测到的两个磁场强度发送至信号处理模块；信号处理模块根据接收的两个磁场强度、以及结合两个磁敏感探头的相对位置进行差分梯度运算，获得磁总场梯度。本发明主要用于对地雷、地下未爆炸物或海面水雷进行探测。