无人艇在海底电缆声学二次定位中的应用技术与前景分析

无人艇一类的无人搭载平台,在海洋环境场建设中起到了越来越重要的作用。本文根据海底电缆地震勘探作业中声学二次定位的特点,分析了无人艇在海底电缆地震勘探声学二次定位中的应用需求,并展望了其应用前景。

一种提高二次定位效率的方法

在OBC海底电缆作业中,放缆船根据施工前绘将检波器铺设到海底预定位置,由导航系统记录下检波器离开放缆船的位置,作为一次定位结果。放缆完成下线之后,通过一次定位结果及其它必备条件进行配置后,才能进行对电缆检波器的声学二次定位。本文介绍一种通过微波通信技术实时提取放缆过程中产生的SPS文件,并将其改编成有效的Aslaid文件,再通过手动输入声学应答器地址、关系文件的方法,在放缆过程中,同步进行声学二次定位的方法。

深度约束的浅海多目标声学定位方法

针对浅海地震勘探声学二次定位中存在垂直观测结构欠佳的问题,使用船载DGPS数据和单波束测深数据,给出基于深度约束的浅海多目标水声定位解算方法;结合区域自然邻点空间插值法,构建区域高程模型,并对抗差估计解(IGG3)的水平位置进行应答器高程内插。根据对称性观测和施工海域的平坦地形,结合声线弯曲分段参数化模型进一步消除声线弯曲误差,以提高浅海水下多目标的平面定位精度。南海实测结果证明,在声速测量不准且观测数据粗差较大的情况下,所提方法构建模型具有较强抗粗差性能,且显著提高了定位精度。

顾及声线弯曲的浅海多目标水声定位算法

本文简要介绍了浅海石油勘探中声学二次定位的原理,分析了大入射角情况下浅海声线弯曲误差对声学定位的影响。针对声速测量不准和大入射角观测的问题,提出了顾及声线弯曲的多目标序贯解算方法;根据多目标观测的原理和声线弯曲结构短期内的稳定性,设计了基于序贯最小二乘的参数估计方法;该方法按入射角设置阈值,构建新的声线弯曲模型,并利用模型和参数分段解算声线弯曲误差的改正数。采用仿真实验和南海实测试验对新算法进行验证,结果表明:新方法在声速测量不准且大入射角观测数据占比例较大情况下,可改善观测模型,显著提高定位精度。

海底电缆施工过程中定位技术的应用

定位数据是地震勘探过程中重要的数据组成部分。受采集方式影响,海底电缆(OBC)施工过程中,获取的检波点定位数据不是实时的,所以保证电缆定位数据的准确性一直是海底电缆采集过程中的一个难点。本文主要阐述海底电缆施工过程中,获得准确定位数据的常用方法。