一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法及設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及海上石油地震勘探技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種海上拖纜地震勘探 的拖纜控制網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)方案。
【背景技術(shù)】
[0002] 海洋地震勘探中，拖纜地震勘探是主要的勘探方法，地震勘探船拖曳一條或多條 電纜，隨著槍陣激發(fā)，通過拖曳電纜上掛載的檢波器采集地震波反射數(shù)據(jù)，檢波器的定位精 度直接關(guān)系到反射數(shù)據(jù)的采集精度，而檢波器的坐標(biāo)由電纜上掛載的羅經(jīng)鳥、聲學(xué)鳥、槍陣 及尾標(biāo)相對(duì)全球定位系統(tǒng)（RGPS)等定位設(shè)備構(gòu)成的拖纜控制網(wǎng)推算得出。
[0003] 目前拖纜控制網(wǎng)的精度評(píng)定主要是對(duì)控制網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的誤差橢圓進(jìn)行分析，確保誤差 橢圓長(zhǎng)半軸滿足作業(yè)精度要求。
[0004] 拖纜控制網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)配置包括羅經(jīng)鳥、聲學(xué)鳥、槍陣及尾標(biāo)RGPS等定位設(shè)備的掛載 點(diǎn)分布設(shè)置，電纜間距設(shè)置等。控制網(wǎng)結(jié)構(gòu)的合理性是保證定位精度的重要因素之一。
[0005] 當(dāng)前在實(shí)際工作中很少對(duì)拖纜控制網(wǎng)絡(luò)作優(yōu)化設(shè)計(jì)、大多根據(jù)導(dǎo)航工程師的知 識(shí)、經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣進(jìn)行布網(wǎng)，其節(jié)點(diǎn)的定位精度需要通過后處理軟件平差解算得出，無法在作 業(yè)前準(zhǔn)確評(píng)估控制網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的定位精度。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法及設(shè)備， 以解決現(xiàn)有技術(shù)無法在作業(yè)前評(píng)定拖纜控制網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位精度的問題。
[0007] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，包括：
[0008] 初始設(shè)計(jì)拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形；
[0009] 將初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換為同一坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)；
[0010] 對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，得 到拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布；
[0011] 當(dāng)計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)，調(diào)整所述拖纜勘探控 制網(wǎng)網(wǎng)形，直到調(diào)整后的拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形的節(jié)點(diǎn)定位精度滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度。
[0012] 可選地，上述方法中，當(dāng)計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)， 調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形指：
[0013] 采取加密網(wǎng)絡(luò)方式調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形。
[0014] 可選地，上述方法中，所述網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算采用間接平差模型計(jì)算。
[0015] 可選地，上述方法中，所述對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的 坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算指：
[0016] 根據(jù)相應(yīng)的誤差模型及觀測(cè)值權(quán)矩陣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，其中，所述誤差模型包 括節(jié)點(diǎn)間距離觀測(cè)值誤差模型和節(jié)點(diǎn)間方位觀測(cè)值誤差模型，所述觀測(cè)值權(quán)矩陣由預(yù)先設(shè) 定的各觀測(cè)值權(quán)組成。
[0017] 可選地，上述方法中，按照如下方式建立所述距離觀測(cè)值誤差模型：
[0018] 先按照如下公式建立距離觀測(cè)值方程：
[0019]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括： 初始設(shè)計(jì)拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形； 將初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換為同一坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)； 對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，得到拖 纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布； 當(dāng)計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)，調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng) 網(wǎng)形，直到調(diào)整后的拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形的節(jié)點(diǎn)定位精度滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，當(dāng)計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要 求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)，調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形指： 采取加密網(wǎng)絡(luò)方式調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于， 所述網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算采用間接平差模型計(jì)算。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié) 點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算指： 根據(jù)相應(yīng)的誤差模型及觀測(cè)值權(quán)矩陣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，其中，所述誤差模型包括節(jié) 點(diǎn)間距離觀測(cè)值誤差模型和節(jié)點(diǎn)間方位觀測(cè)值誤差模型，所述觀測(cè)值權(quán)矩陣由預(yù)先設(shè)定的 各觀測(cè)值權(quán)組成。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照如下方式建立所述距離觀測(cè)值誤差模 型： 先按照如下公式建立距離觀測(cè)值方程：
其中，為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j間的距離觀測(cè)值，（Xi，YJ和（Xp YJ分別為節(jié)點(diǎn)i和j的 坐標(biāo)； 再按照如下公式建立距離觀測(cè)值誤差方程：
其中，為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j間的距離觀測(cè)值的誤差方程，
(Z。，F(xiàn)/)和GT), 為節(jié)點(diǎn)1和j的近似坐標(biāo)。
6. 如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，按照如下方式建立所述方位觀測(cè)值誤差模 型： 先按照如下公式建立方位觀測(cè)值方程：
其中，為節(jié)點(diǎn)i與j間的方位觀測(cè)值，（Xi，Yi)和（Xp YP分別為節(jié)點(diǎn)i和j的坐標(biāo)； 再按照如下公式建立方位觀測(cè)值誤差方程：
7. 如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布包括除已知相對(duì)全球定位系統(tǒng)（RGPS) 以外的所有羅經(jīng)鳥和聲學(xué)鳥掛載點(diǎn)的精度指標(biāo)。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于， 所述精度指標(biāo)至少包括X軸誤差、Y軸誤差、點(diǎn)位誤差、誤差橢圓長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度、短半軸長(zhǎng) 度及長(zhǎng)半軸方向。
9. 一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)設(shè)備，其特征在于，包括： 初始設(shè)計(jì)單元，初始設(shè)計(jì)拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形； 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換單元，將初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換為同一坐標(biāo)系統(tǒng)下的 坐標(biāo)； 定位精度分布單元，對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng) 絡(luò)平差計(jì)算，得到拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布； 調(diào)整單元，當(dāng)所述定位精度分布單元計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn) 精度時(shí)，調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形，直到調(diào)整后的拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形的節(jié)點(diǎn)定位精 度滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度。
10. 如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于，所述調(diào)整單元，在計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精 度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)，調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形指： 采取加密網(wǎng)絡(luò)方式調(diào)整所述拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形。
11. 如權(quán)利要求9或10所述的設(shè)備，其特征在于， 所述網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算采用間接平差模型計(jì)算。
12. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于，所述定位精度分布單元對(duì)初始設(shè)計(jì)的拖 纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算指： 根據(jù)相應(yīng)的誤差模型及觀測(cè)值權(quán)矩陣進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，其中，所述誤差模型包括節(jié) 點(diǎn)間距離觀測(cè)值誤差模型和節(jié)點(diǎn)間方位觀測(cè)值誤差模型，所述觀測(cè)值權(quán)矩陣由預(yù)先設(shè)定的 各觀測(cè)值權(quán)組成。
13. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述距離觀測(cè)值誤差模型指： 距離觀測(cè)值誤差方程：
其中，為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j間的距離觀測(cè)值的誤差方程， J
7r
為節(jié)點(diǎn)i與節(jié)點(diǎn)j間的距離觀測(cè)值，（Xi，Yi)和 (X;, Y;)分別為節(jié)點(diǎn)i和i的坐標(biāo)：
和(j〗，匕。）為節(jié)點(diǎn)i和j的近似坐標(biāo)。
14. 如權(quán)利要求12所述的設(shè)備，其特征在于，所述方位觀測(cè)值誤差模型指： 方位觀測(cè)值誤差方程：
其中，\為節(jié)點(diǎn)i與j間的方位觀測(cè)值，（\，YJ和（Xp Yp分別為節(jié)點(diǎn)i和j的坐標(biāo)。
15. 如權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其特征在于， 所述拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布包括除已知相對(duì)全球定位系統(tǒng)（RGPS) 以外的所有羅經(jīng)鳥和聲學(xué)鳥掛載點(diǎn)的精度指標(biāo)。
16. 如權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其特征在于， 所述精度指標(biāo)至少包括X軸誤差、Y軸誤差、點(diǎn)位誤差、誤差橢圓長(zhǎng)半軸長(zhǎng)度、短半軸長(zhǎng) 度及長(zhǎng)半軸方向。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)方法及設(shè)備，涉及海上石油地震勘探技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明公開的方法包括：初始設(shè)計(jì)拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形；將初始設(shè)計(jì)的拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)位置轉(zhuǎn)換為同一坐標(biāo)系統(tǒng)下的坐標(biāo)；對(duì)各節(jié)點(diǎn)按照轉(zhuǎn)換后的坐標(biāo)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)平差計(jì)算，得到拖纜勘探控制網(wǎng)中各節(jié)點(diǎn)的定位精度分布；當(dāng)計(jì)算得到的節(jié)點(diǎn)定位精度不滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度時(shí)，調(diào)整拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形，直到調(diào)整后的拖纜勘探控制網(wǎng)網(wǎng)形的節(jié)點(diǎn)定位精度滿足作業(yè)要求的節(jié)點(diǎn)精度。本發(fā)明還公開了一種拖纜勘探控制網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)設(shè)備。本申請(qǐng)技術(shù)方案克服了當(dāng)前拖纜控制網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)節(jié)點(diǎn)的布設(shè)僅依靠經(jīng)驗(yàn)，無法在作業(yè)前評(píng)定拖纜控制網(wǎng)節(jié)點(diǎn)定位精度的問題。
【IPC分類】H04L12-24, G01V1-20
【公開號(hào)】CN104618137
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410829449
【發(fā)明人】王斌, 張昊楠, 阮福明, 吳秋云
【申請(qǐng)人】中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日