本实用新型涉及一种无人机航空三分量及总场磁测装置及磁测方法，是以多控制器分部采集，总控制器以统一控制的方式对航空三分量、总场数据采集和惯导数据采集高精度同步，用所测地磁总场数据与地磁三分量数据通过三角函数推算出地磁全要素数据，以惯导姿态角数据代替三分量余弦对总场数据进行补偿，避免引入噪声。与现有的无人机航磁测量相比，现有的三分量数据未与惯导姿态进行高精度同步，所测结果仅能补偿总场，现有的同步测量三分量及惯导姿态，得到的总场为三分量合成总场，并非真实总场，实际总场需光泵磁力仪单独采集。本发明所测航空三分量数据和总场数据均为有效数据，经计算能够得到地磁全要素数据。