双船地震实时状态观测系统设计与实现

采用双船模式进行地震资料采集是海洋地球物理勘探一种有效的作业方法。作业中对双船的精确导航定位及实时控制与状态调整是这一方法获得高品质地震数据的关键。根据海上双船地震作业导航定位特点,采用"框架+插件"体系结构,开发设计"双船地震实时状态观测系统",实现了对双船作业的实时状态监控及视图化管理功能,并依据偏移量对双船的航速与航向进行及时调整直至使之近于同步。系统的应用使导航定位的精度控制在误差范围之内,保证了野外采集数据的质量。     

海底地震仪重新定位:以东沙群岛海域为例

利用海底地震仪(OBS)进行探测时,一般采用自由下落的方式将OBS布设在海底。由于海流和海底地形的影响,OBS的位置一般都偏离设定的位置。OBS重新定位是OBS数据处理的基础,不正确的位置信息将导致错误的观测系统信息,从而影响后续的处理效果。直达水波包含了OBS的位置信息,一般利用直达水波的走时,采用最小二乘的方式来确定OBS的实际位置。炮点位置精度、放炮时间延迟、炮点分布方式、OBS时钟漂移、走时拾取误差以及海水速度变化等因素都会影响重新定位的精度。文章采用数值方式研究这些因素对重新定位精度的影响,并对东沙群岛海域实际的OBS站位进行精细重新定位。数值结果表明,直线排列的炮点不能很好地反演出OBS的位置,应该采用十字或者井字分布的炮点;在偏移距小于10km时,海水速度结构的精度对重新定位的影响可以忽略;对OBS重新定位影响最大的是由放炮时间延迟、时钟漂移以及走时误差共同构成的右端项误差,5ms的右端项误差可引起40m左右的偏差。实际数据重新定位的结果较好,符合数值研究的结果。     

海上地震勘探中震源阵列的定位算法研究

为了得到海洋地球物理勘探作业中震源阵列位置定位问题的解决方案,文中对航行作业过程中的地震勘探船只拖带的震源阵列实时位置计算方法进行了研究。首先,介绍了基于激光定位系统和相对GPS定位系统的震源阵列定位方法。为了解决相对GPS定位系统输出的定位数据粗差剔除、时间同步等预处理问题,提出了一种基于滑动缓冲区的多项式拟合粗差剔除和数据同步处理算法,满足了粗差剔除要求。并利用该模型函数实现了震源阵列放炮时刻观测值的内插,进而实现了放炮时刻和定位时刻的数据同步。在此基础上,研究了震源阵列导航定位模型,提出了以单个枪体为对象的卡尔曼滤波模型来描述震源阵列的运动状态,以满足海洋地球物理勘探震源阵列定位的需要。     

深海自治式水下航行器组合导航/定位误差分析与建模

在深海海洋油气资源勘探开发中,导航定位数据是各个测量参数的基准信息,测量载体的定位精度在一定程度上决定了其搭载的传感器探测精度。以COSL Explorer型深水自治式水下航行器为研究对象,分析其组合导航/定位系统的特点,得出包含超短基线水下定位、多普勒计程仪与惯性系统组合导航、海水中声速影响的深水自治式水下航行器导航/定位误差模型,并对该模型参数进行等误差剖面分析,得到该载体导航/定位误差分布趋势。并针对不同航速、不同定位斜距、不同时间间隔下的组合导航定位误差进行预报,为自主航行器在大海深、大范围工程勘察测量时参数设置提供理论依据。     

差分导航定位系统及其在海洋工程地震勘察中的应用

差分导航定位是海洋工程地震勘探中不可或缺的技术手段。差分导航定位分为局域差分和广域差分,文中分别介绍了隶属于局域差分的信标差分(RBN DGPS)系统和隶属于广域差分的星基差分(SBAS)系统。根据所在测区位置和定位精度要求的不同,海洋工程地震勘探选用不同的GPS定位设备可以接收不同系统提供的差分信号。导航软件也是海洋工程地震作业中必不可少的一部分,它不仅可以记录GPS定位设备的数据,还具有测线设计、坐标投影、航行轨迹显示等诸多功能。通过对导航软件的灵活应用和信号变换,导航软件还可以为地震系统提供触发信号。最后给出了一个海洋工程地震勘探实例。     

导航型GPS在海上地球物理勘探中的应用──卫导数据随机噪声处理

分析了导航型GPS在海上地球物理勘探应用中存在的问题，着重研究了卡尔曼滤波对号航数据中航向和航速的处理；提出两种滤波模型，对模拟的导航数据和真实航行数据进行计算，并将结果用于重力测量数据的Eotvos改正，对出现的问题进行了讨论。文章提出适当的处理方法，使导航型GPS适应海上地球物理勘探的要求，提高了导航精度和满足测量了精度。     

海上地震探测电缆拖网定位实时数据处理方法

分析了海上地震探测电缆拖网节点观测数据的特点,利用三维平差方法,采取变带宽平方根法等数据处理策略,获得高精度、准实时的海上地震探测电缆拖网节点导航定位信息,从数据处理方面解决了电缆拖网导航定位精度和计算速度的问题。     

超短基线定位的海上应用及精度评估

超短基线定位系统可以为水下调查设备提供精确的定位信息,是当今海洋探测工作必不可少的装备。超短基线定位系统的定位结果包含了多种来源的误差影响,对超短基线定位数据进行有效的处理是保证水下精确定位的前提。本文通过对超短基线基阵进行校准,并对其定位精度进行精度评估,对海上应用采集到的数据进行处理分析,对原始数据中出现的跳点进行剔除、滤波处理,得到较可靠的水下定位结果。     

东海区高精度无线电定位系统的建立和应用

为了加速东海石油、天然气普查勘探和开发的步伐,适应海洋地质和石油地质工作由概查进入区域详查和井位调查,对高精度导航定位的要求,地矿部上海海洋地质调查局于一九八四年底在东海引进和建立了一套以阿戈和玛西兰为主的高精度无线电导航定位设施。经过一年多的生产实践表明,该系统成功地达到原设计的各项技术指标,可以基本上满足东海陆架海洋地球物理调查、三维地震调查、海洋地质调查、井位调查和钻井装置就位对定位的要求,同时可以开展对国内外需要高精度导航定位的各种船只提供服务。     

上海海洋石油局第一海洋地质调查大队

单位简介 上海海洋石油局第一海洋地质调查大队前身是1960年5月在天津塘沽组建的中国第一支海上石油勘查队伍——地质部渤海综合物探大队。1968年南迁上海。1970年更名为第一海洋地质调查大队,2000年随局并入中国石化集团,是集团公司旗下唯一一支从事中深海勘探的专业队伍,可提供海上各类地质和地球物理服务,如地震勘探、海洋地质调查、工程地质勘察、导航定位、测绘、地震数据处理以及电缆制造等。