二次定位201006-高培中心教材

1、2receshotcmpXXX2receshotcmpYYY海平面海底反射層測量標(biāo)定位置實(shí)際位置激發(fā)點(diǎn)水聽器水聽器疊加面元疊加面元檢波器位置錯(cuò)誤造成的后果：檢波器位置錯(cuò)誤造成的后果：1 1、檢波器坐標(biāo)位置的錯(cuò)誤，導(dǎo)致、檢波器坐標(biāo)位置的錯(cuò)誤，導(dǎo)致CMPCMP點(diǎn)的坐標(biāo)位置錯(cuò)誤，使點(diǎn)的坐標(biāo)位置錯(cuò)誤，使CMPCMP面元的面元的疊加紊亂。疊加紊亂。 2 2、檢波器坐標(biāo)位置的錯(cuò)誤，導(dǎo)致接收、檢波器坐標(biāo)位置的錯(cuò)誤，導(dǎo)致接收點(diǎn)的偏移距錯(cuò)誤，以致造成接收點(diǎn)點(diǎn)的偏移距錯(cuò)誤，以致造成接收點(diǎn)的動(dòng)校正錯(cuò)誤。的動(dòng)校正錯(cuò)誤。MVMtxhhxttt000210sin442Digipoint Acoustic Digipoin

2、t Acoustic Ranging SystemRanging System設(shè)備簡介設(shè)備簡介Digipoint Acoustic Ranging System的設(shè)備包括主機(jī)的設(shè)備包括主機(jī)DAU（Data Acquisition Unit）、水鳥（）、水鳥（Transducer）、應(yīng)答器）、應(yīng)答器（Transponder）和程序器（）和程序器（Tansponder Programmer）四部分）四部分 海底部分海底部分 定位船船載部分電信號(hào)距離數(shù)據(jù)聲納導(dǎo)航數(shù)據(jù)GPSGPSDigifixDigifixDAUDAUTransducerTransducerTransponderTransponder

3、TransponderTransponderTransponderTransponder定位船位置應(yīng)答器距離定位原理定位原理Digipoint Acoustic Ranging System定位原理是測距后的空間定位技術(shù)與GPS測量技術(shù)的結(jié)合。首先測量水鳥至應(yīng)答器之間的距離。聲納測距原理為： 式中s： 水鳥至應(yīng)答器之間的距離t：聲波旅行時(shí)間v：為聲波速度。通過該距離來確定應(yīng)答器在空間直角坐標(biāo)系中的位置 tvs21定位原理定位原理水鳥位于船下，可通過船上安置的GPS測得它的位置M2（x2，y2，z2）,設(shè)應(yīng)答器的位置為M1（x1，y1，z1），理論上，只要測得三組M2（x2，y2，z2），可得出

4、如下方程組：這樣可計(jì)解出M1（x1，y1，z1）,也就是說可計(jì)算出應(yīng)答器的位置。在實(shí)際中考慮到幾何圖形強(qiáng)度等因素，一般運(yùn)用多組數(shù)據(jù)根據(jù)最小二乘法來求解，以確定應(yīng)答器的精確位置。根據(jù)以上原理，我們把主機(jī)和水鳥安置在定位船上，把應(yīng)答器與壓電檢波器綁定在一起，通過定位船的移動(dòng)測得多組水鳥與應(yīng)答器的距離便可測得位于海底的壓電檢波器準(zhǔn)確位置 212212212)()()(1zzyyxxs定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用Digipoint Acoustic Ranging System支持512個(gè)應(yīng)答器，每個(gè)應(yīng)答器擁有唯一一個(gè)ID號(hào)，最大測距范圍為500m，應(yīng)答器最大操

5、作深度200m。為了保證該系統(tǒng)在淺海地震采集中順利應(yīng)用，應(yīng)采用如下步驟：1詳細(xì)踏勘工區(qū)，收集工區(qū)海底表層條件、水深變化、海流特征及漁業(yè)活動(dòng)情況。關(guān)鍵點(diǎn)：確定工區(qū)水深3m-200m區(qū)域，海底表層條件，確定Digipoint Acoustic Ranging System系統(tǒng)的適用范圍。確定該區(qū)域聲波在水中的傳播速度，這一點(diǎn)非常重要，將直接決定聲波測距精度。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用2 應(yīng)用程序器對(duì)應(yīng)答器分組編號(hào)，確保每個(gè)應(yīng)答器擁有唯一一個(gè)ID號(hào)；同時(shí)檢查應(yīng)答器脈沖長度、休眠狀態(tài)、電池電量等。該系統(tǒng)支持8組編號(hào)，每組64個(gè)，共512應(yīng)答器容量。關(guān)鍵點(diǎn)：保證

6、應(yīng)答器的電池電量充足，分組編號(hào)時(shí)應(yīng)盡可能在同一區(qū)域內(nèi)使用相同組號(hào)的應(yīng)答器。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用3 系統(tǒng)零位檢驗(yàn)。目的檢查和校驗(yàn)整個(gè)系統(tǒng)包括（軟件、信號(hào)及其他電子元件）在靜態(tài)條件下的性能。檢查方法，水鳥與應(yīng)答器無限靠近，測定水鳥與應(yīng)答器之間的距離，理論上其距離應(yīng)為0m，考慮到誤差影響，檢查結(jié)果應(yīng)介于0.1m0.2m之間。關(guān)鍵點(diǎn)：進(jìn)行零位檢查應(yīng)遠(yuǎn)離噪聲區(qū)，發(fā)電機(jī)或其它機(jī)器的噪音可能導(dǎo)致多余的脈沖進(jìn)入水鳥影響檢驗(yàn)結(jié)果；參與零位檢驗(yàn)的應(yīng)答器僅為0組11號(hào)、0組39號(hào)兩個(gè)，0組11、39號(hào)包括了系統(tǒng)全部可能的聲波范圍。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位

7、系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用4系統(tǒng)接收增益控制調(diào)節(jié)。測定定位船和水流產(chǎn)生的環(huán)境噪音，調(diào)節(jié)接收機(jī)靈敏度，一般情況下，接收機(jī)靈敏度值在0-3words之間。關(guān)鍵點(diǎn)：該項(xiàng)測定定位船應(yīng)遠(yuǎn)離應(yīng)答器，建議距離1英里以上；水鳥位置和船速應(yīng)等同于實(shí)際定位的條件，如果水鳥位置和船速在實(shí)際定位時(shí)有較大變化，應(yīng)重新調(diào)節(jié)接收機(jī)靈敏度。5系統(tǒng)發(fā)射強(qiáng)度調(diào)節(jié)。目的減弱系統(tǒng)發(fā)射強(qiáng)度。一般情況下，發(fā)射強(qiáng)度設(shè)置在0db；系統(tǒng)測試中如零位檢驗(yàn)，水鳥與應(yīng)答器無限靠近，發(fā)射強(qiáng)度應(yīng)設(shè)置在-40db；淺水定位發(fā)射強(qiáng)度應(yīng)設(shè)置在-10db。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用6系統(tǒng)定位精度測定。由于該系統(tǒng)是國

8、內(nèi)首次引進(jìn)，國內(nèi)沒有檢測設(shè)備測定定位精度，只能由生產(chǎn)部門自建簡易測試場予以檢測。應(yīng)用 GPS RTK技術(shù)測定水域中的固定點(diǎn)(厘米級(jí)精度)，然后放置應(yīng)答器測定?？紤]二次定位設(shè)備中GPS精度（灘海施工一般采用DGPS模式，定位精度為1m），聲波在水中傳播速度測定誤差，外界噪聲的影響等各種不確定因素，Digipoint Acoustic Ranging System定位精度一般在3m左右。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用7 作業(yè)方法。做好壓電檢波器的固定方法及投擲方法試驗(yàn)，一般在固定壓電檢波器和應(yīng)答器時(shí)，把壓電檢波器和應(yīng)答器對(duì)稱地固定在電纜上，當(dāng)電纜下沉?xí)r，因壓電

9、檢波器一側(cè)重而埋人泥底，而應(yīng)答器則位于電纜正上方；選擇平潮期投擲壓電檢波器和應(yīng)答器。定位船應(yīng)分別在接收線兩側(cè)（應(yīng)在100 m以內(nèi)）保持穩(wěn)定船速行駛，施工中應(yīng)及時(shí)對(duì)所測的數(shù)據(jù)進(jìn)行現(xiàn)場處理，根據(jù)處理結(jié)果對(duì)超限的壓電檢波器重新放置，并對(duì)重新放置的壓電檢波器重新進(jìn)行定位。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用-采收率分析及對(duì)策采收率分析及對(duì)策 1 應(yīng)答器本身的問題。由于應(yīng)答器靈敏度太低，接頭未接好，或者應(yīng)答器本身被損壞，如果是這種情況，那只能更換應(yīng)答器。2 泥質(zhì)型海底。在放電纜時(shí)，由于電纜本身的重量而陷入泥中，這時(shí)海底淤泥把聲波接收器封死，從而使聲波接收器接收不到來自定位

10、船上的聲波探頭的信號(hào)。如果聲波接收器剛好被電纜壓在正下方，此時(shí)不論是泥質(zhì)型還是軟沙型海底，聲波接收器都有可能被封堵，接收不到信號(hào)。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用-采收率分析及對(duì)策采收率分析及對(duì)策 3 人為因素。在把應(yīng)答器固定在壓電檢波器上時(shí)，由于人為的原因，沒有將應(yīng)答器頭部的黃色部分露出，從而造成信號(hào)接收的困難。在野外施工過程中，應(yīng)正確分析造成采收率低的原因，從而采取針對(duì)性措施，提高采收率。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用-采收率分析及對(duì)策采收率分析及對(duì)策 1 施工前應(yīng)用程序器對(duì)應(yīng)答器統(tǒng)一分組編號(hào)，盡可能用最少的分組，并

11、保證統(tǒng)一區(qū)域使用相同組號(hào)的應(yīng)答器；測試應(yīng)答器性能，保證完好，電池電量充足。剔出不合格的應(yīng)答器。2 固定壓電檢波器和應(yīng)答器時(shí)，把壓電檢波器和應(yīng)答器對(duì)稱地固定在電纜上，同時(shí)露出應(yīng)答器頭部的黃色部分，當(dāng)電纜下沉?xí)r，因壓電檢波器一側(cè)重而埋人泥底，而應(yīng)答器則位于電纜正上方，減少被泥掩埋的可能性，同時(shí)也提高了應(yīng)答器接收信號(hào)的質(zhì)量。 3 主機(jī)DAU采用合適的接收增益值、發(fā)射強(qiáng)度值，水鳥探頭安置在船體1.5m以下。4 定位船分別在接收線兩側(cè)保持穩(wěn)定船速行駛，保持雙邊接收。通過采取以上措施，采收率一般可達(dá)到80%以上。定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用定位系統(tǒng)在淺海地震采集作業(yè)中的應(yīng)用急需解決以下幾個(gè)關(guān)鍵問題：

12、1從分析Digipoint Acoustic Ranging System的工作原理可知，確定聲波在水中的傳播速度是關(guān)鍵技術(shù)中的關(guān)鍵。尤其是在黃河入海口的勝利探區(qū)，由于在本地區(qū)海水與淡水混合且混合的比例不確定。因此，聲波在其中的傳播速度也不能確定，從而嚴(yán)重影響其測量精度。2 儀器設(shè)備檢定。由于此設(shè)備是我國首次引進(jìn)用于地震勘探，沒有相應(yīng)的檢定廠家與檢定方法。應(yīng)對(duì)儀器的檢定方法進(jìn)行可行性論證，提出儀器檢定的可行性方案。為進(jìn)一步建立相應(yīng)的儀器檢定場提供理論依據(jù)，作好準(zhǔn)備。 淺海中的物理點(diǎn)，采用“即時(shí)定位、即時(shí)放線”的辦法提高了壓電檢波器的定位精度，同時(shí)在排列擺放開始，隨即進(jìn)行二次定位并得到壓電檢波器

13、的實(shí)際位置。（1 1）抓好一次現(xiàn)場定位、做好二次定位）抓好一次現(xiàn)場定位、做好二次定位 借鑒以往工區(qū)二次定位的經(jīng)驗(yàn)，出工前全部更換鋰電池在施工借鑒以往工區(qū)二次定位的經(jīng)驗(yàn)，出工前全部更換鋰電池在施工過程中采取一系列的措施，保證二次定位的采收率和定位精度過程中采取一系列的措施，保證二次定位的采收率和定位精度: :1 1、傳感棒的分組采取、傳感棒的分組采取1-2-3-4-5-6-7-0-51-2-3-4-5-6-7-0-5，0-630-63分組，在使用過程分組，在使用過程中必須采取順序擺放，保證同組號(hào)的水鳥距離在中必須采取順序擺放，保證同組號(hào)的水鳥距離在2 2公里以上。嚴(yán)格公里以上。嚴(yán)格按照施工前一天

14、設(shè)計(jì)好的組號(hào)、樁號(hào)對(duì)應(yīng)順序等擺放，并與二次定按照施工前一天設(shè)計(jì)好的組號(hào)、樁號(hào)對(duì)應(yīng)順序等擺放，并與二次定位人員做好核實(shí)。位人員做好核實(shí)。2 2、在使用過程中需要更換大線和水鳥的情況下，要求排列長、小、在使用過程中需要更換大線和水鳥的情況下，要求排列長、小組長等相關(guān)責(zé)任人做好變更記錄，在排列擺放的同時(shí)做好相應(yīng)的二組長等相關(guān)責(zé)任人做好變更記錄，在排列擺放的同時(shí)做好相應(yīng)的二次定位班報(bào)的記錄工作，收工后，及時(shí)提供給測量計(jì)算員水鳥使用次定位班報(bào)的記錄工作，收工后，及時(shí)提供給測量計(jì)算員水鳥使用記錄表。記錄表。3 3、具體排列的擺放順序由生產(chǎn)隊(duì)長組織，放線班長、排列長根據(jù)前、具體排列的擺放順序由生產(chǎn)隊(duì)長組織，

15、放線班長、排列長根據(jù)前一天的收線和第二天的施工任務(wù)情況，在前一天做好詳細(xì)計(jì)劃，做一天的收線和第二天的施工任務(wù)情況，在前一天做好詳細(xì)計(jì)劃，做好詳細(xì)記錄。具體事務(wù)的落實(shí)和實(shí)施由放線班長負(fù)責(zé)。好詳細(xì)記錄。具體事務(wù)的落實(shí)和實(shí)施由放線班長負(fù)責(zé)。4 4、在排列的縱向滾動(dòng)和轉(zhuǎn)束線的過程中，由排列長和放線班長具體、在排列的縱向滾動(dòng)和轉(zhuǎn)束線的過程中，由排列長和放線班長具體核對(duì)后在擺放排列，保證嚴(yán)格執(zhí)行順序擺放的原則，保證同組號(hào)的核對(duì)后在擺放排列，保證嚴(yán)格執(zhí)行順序擺放的原則，保證同組號(hào)的水鳥距離在水鳥距離在2 2公里以上。公里以上。5 5、施工前做好每條線、施工前做好每條線( (每天每天) )的水鳥組號(hào)的模版設(shè)計(jì)

16、并嚴(yán)格執(zhí)行，設(shè)的水鳥組號(hào)的模版設(shè)計(jì)并嚴(yán)格執(zhí)行，設(shè)計(jì)按照組號(hào)南小北大的原則設(shè)計(jì)，保證同組號(hào)計(jì)按照組號(hào)南小北大的原則設(shè)計(jì)，保證同組號(hào)2 2公里以上。公里以上。6 6、每天收放線所有排列按照、每天收放線所有排列按照“小號(hào)收大號(hào)放小號(hào)收大號(hào)放”或或“大號(hào)收小號(hào)放大號(hào)收小號(hào)放”，保證水鳥組號(hào)擺放質(zhì)量。保證水鳥組號(hào)擺放質(zhì)量。工區(qū)平均采收率：達(dá)到工區(qū)平均采收率：達(dá)到90%90%以上。以上。TZ/OBCTZ/OBC聲學(xué)二次定位系統(tǒng)聲學(xué)二次定位系統(tǒng)系系 統(tǒng)統(tǒng) 組組 合合星站星站GPSGPS應(yīng)答器應(yīng)答器應(yīng)答器應(yīng)答器接口單元接口單元OBC12發(fā)射接收機(jī)、換能器發(fā)射接收機(jī)、換能器微機(jī)微機(jī)系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹

17、系統(tǒng)的介紹（必須已知）或修改已存入應(yīng)答器的參數(shù)；也可以檢測應(yīng)答器的電池電壓、水中測距等功能。系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹 RFIDRFID設(shè)備設(shè)備，利用RFID系統(tǒng)可以進(jìn)行對(duì)全部設(shè)備的跟蹤，RFID天線是非接觸設(shè)備，安裝在導(dǎo)纜槽中，并與 RFID拾讀器連接，距離在 3米以內(nèi)，拾讀器用電纜與電源和導(dǎo)航系統(tǒng)連接，系統(tǒng)將自動(dòng)記錄應(yīng)答器標(biāo)示，并組合GPS定位生成相關(guān)預(yù)鋪文件。 系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹RFIDRFID拾讀器拾讀器RFID天線天線 OBC12 OBC12 換能器換能器是電信號(hào)和是電信號(hào)和聲納之間轉(zhuǎn)換設(shè)備，具有發(fā)射聲納之間轉(zhuǎn)換設(shè)備，具有發(fā)射和接收轉(zhuǎn)換的雙重作用，可采和接收轉(zhuǎn)換的雙重作用，可采用船底安裝

18、，或者船舷安裝。用船底安裝，或者船舷安裝。 接口和電源單元接口和電源單元是對(duì)聲學(xué)是對(duì)聲學(xué)工作系統(tǒng)供電，同時(shí)具有信號(hào)工作系統(tǒng)供電，同時(shí)具有信號(hào)傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)作用。傳輸?shù)闹修D(zhuǎn)作用。系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹 應(yīng)答器應(yīng)答器（TZ/OBC Transponder）是在收到是在收到換能器發(fā)出的詢問脈換能器發(fā)出的詢問脈沖時(shí)沖時(shí), ,發(fā)射回答脈沖信發(fā)射回答脈沖信號(hào)給換能器的一種回號(hào)給換能器的一種回應(yīng)作用。應(yīng)作用。軟件由功能分為三部分軟件由功能分為三部分（三種軟件狗）：1、數(shù)據(jù)采集：接收并處理采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示應(yīng)答器在海底的實(shí)際位置坐標(biāo)，直觀顯示與設(shè)計(jì)理論坐標(biāo)的相對(duì)位置。2、數(shù)據(jù)處理：對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行

19、參數(shù)加載整理。3、RFID采集：軟件系統(tǒng)將自動(dòng)記錄應(yīng)答器標(biāo)識(shí)，并組合GPS定位生成相關(guān)預(yù)鋪文件。 HydroPos Seismic HydroPos Seismic 軟件軟件系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹 星站系統(tǒng)是美國星站系統(tǒng)是美國NavComNavCom公司建公司建立的一個(gè)全球雙頻立的一個(gè)全球雙頻GPSGPS衛(wèi)星差分定衛(wèi)星差分定位系統(tǒng)，它在全球任何時(shí)間、任何位系統(tǒng)，它在全球任何時(shí)間、任何地點(diǎn)都能提供分米級(jí)精度的連續(xù)實(shí)地點(diǎn)都能提供分米級(jí)精度的連續(xù)實(shí)時(shí)定位服務(wù)。該系統(tǒng)是一種預(yù)購服時(shí)定位服務(wù)。該系統(tǒng)是一種預(yù)購服務(wù)，用戶付費(fèi)后授權(quán)在預(yù)定時(shí)間享務(wù)，用戶付費(fèi)后授權(quán)在預(yù)定時(shí)間享受服務(wù)。受服務(wù)。 系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介

20、紹 OBC12 Transceiver OBC12 Transceiver和和TZ/OBC TransponderTZ/OBC Transponder說明書介說明書介紹了二次定位系統(tǒng)主機(jī)以及應(yīng)答器的構(gòu)成。紹了二次定位系統(tǒng)主機(jī)以及應(yīng)答器的構(gòu)成。 系統(tǒng)的介紹系統(tǒng)的介紹設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收一、室內(nèi)應(yīng)答器的檢驗(yàn)一、室內(nèi)應(yīng)答器的檢驗(yàn)在廠家工程技術(shù)人員指導(dǎo)下統(tǒng)一進(jìn)行應(yīng)答器編碼及性能測試在廠家工程技術(shù)人員指導(dǎo)下統(tǒng)一進(jìn)行應(yīng)答器編碼及性能測試 在樁西外港海域?qū)ο到y(tǒng)的硬件以在樁西外港海域?qū)ο到y(tǒng)的硬件以及軟件在采收率方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。及軟件在采收率方面進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)答器漂應(yīng)答器漂設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收二、樁西海港采收率實(shí)驗(yàn)

21、二、樁西海港采收率實(shí)驗(yàn)定位船定位船 使用高精度的使用高精度的Trimble5700Trimble5700儀器儀器對(duì)對(duì)TZ/OBCTZ/OBC聲學(xué)二次聲學(xué)二次定位系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)定位系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)精度檢驗(yàn)。精度檢驗(yàn)。樁西海港采精度實(shí)驗(yàn)樁西海港采精度實(shí)驗(yàn)設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收隨機(jī)成組抽取部分應(yīng)答器在樁西水域按計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)隨機(jī)成組抽取部分應(yīng)答器在樁西水域按計(jì)劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)樁西海域進(jìn)行精度試驗(yàn)樁西海域進(jìn)行精度試驗(yàn) 設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收定位樁定位船最大偏移0.82米，最小偏移0.37米，中誤差0.43。設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)參數(shù)：線距實(shí)驗(yàn)參數(shù)：線距200200米，米，RangeRange值為值為300300。由。

22、由RangeRange值的大小來控值的大小來控制野外采集范圍。即制野外采集范圍。即1 1個(gè)、個(gè)、2 2個(gè)或個(gè)或4 4個(gè)排列。個(gè)排列。設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收實(shí)驗(yàn)結(jié)論及建議實(shí)驗(yàn)結(jié)論及建議設(shè)備的驗(yàn)收設(shè)備的驗(yàn)收墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用二次定位采集二次定位采集 二次定位是利用先二次定位是利用先進(jìn)的聲納技術(shù)、空間技進(jìn)的聲納技術(shù)、空間技術(shù)和技術(shù)相結(jié)合術(shù)和技術(shù)相結(jié)合對(duì)海底檢波點(diǎn)位置實(shí)時(shí)對(duì)海底檢波點(diǎn)位置實(shí)時(shí)采集，墾東采集，墾東1 1井工區(qū)使井工區(qū)使用全球定位系統(tǒng)測量儀用全球定位系統(tǒng)測量儀器星站作為源數(shù)器星站作為源數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，保證了二據(jù)進(jìn)行采集，保證了二次定位數(shù)據(jù)的高精度和次定位數(shù)據(jù)的高精度和準(zhǔn)確性

23、。準(zhǔn)確性。 墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用定位船定位船壓電壓電施工前期準(zhǔn)備施工前期準(zhǔn)備墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用 根據(jù)換能器的尺根據(jù)換能器的尺寸參數(shù)以及施工要求寸參數(shù)以及施工要求對(duì)其制作專用的安裝對(duì)其制作專用的安裝桿，便于儀器安裝在桿，便于儀器安裝在掛機(jī)工作臺(tái)篷上。掛機(jī)工作臺(tái)篷上。安裝好后施工圖安裝好后施工圖安裝桿安裝桿施工前期準(zhǔn)備施工前期準(zhǔn)備墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用儀器的安裝儀器的安裝野外采集野外采集墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用GPS衛(wèi)星頭OBC 12 Transceiver水面下0.8米換能器 利用測深船提前對(duì)工區(qū)水深進(jìn)行測量；繪制水深圖。 水深

24、測定工作于2009年3月11日開始水深測量，到4月9日完成水深調(diào)查工作，共測1726km。并由測量人員繪制出墾東1井工區(qū)水深立體圖。1 1、水深測定、水深測定墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用2、根據(jù)野外實(shí)際情況增加鐵錨等固定檢波器 在進(jìn)行野外放線過程前，都需要了解當(dāng)天的天氣是否需要增加重量用來固定住檢波器，以保證檢波器不會(huì)隨海浪發(fā)生較大偏移。在黃河入海口處，由于黃河的沖擊作用，也將每道進(jìn)行增加重量保證檢波器不會(huì)發(fā)生較大漂移。海平面海平面海底海底檢波器檢波器鐵錨鐵錨在放置檢波器時(shí)，視野外在放置檢波器時(shí)，視野外實(shí)際情況合理增加鐵錨等實(shí)際情況合理增加鐵錨等

25、重物固定檢波器。重物固定檢波器。采采取取措措施施前前采采取取措措施施后后3 3、即時(shí)定位即時(shí)放線、即時(shí)定位即時(shí)放線理論設(shè)計(jì)測線理論設(shè)計(jì)測線實(shí)際放纜位置實(shí)際放纜位置水流方向水流方向船前進(jìn)方向船前進(jìn)方向水深水深偏移距離偏移距離實(shí)際檢波點(diǎn)實(shí)際檢波點(diǎn)理論設(shè)計(jì)位置理論設(shè)計(jì)位置放纜測量采集放纜測量采集正正點(diǎn)點(diǎn)放放纜纜的的效效果果展展示示墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用放纜測量采集分析放纜測量采集分析 正點(diǎn)放纜時(shí)因潮汐、船速、水流和電正點(diǎn)放纜時(shí)因潮汐、船速、水流和電纜等諸多因素的影響纜等諸多因素的影響, ,使得放纜測量資料使得放纜測量資料同海底檢波點(diǎn)實(shí)際位置相差太大同海底檢波點(diǎn)實(shí)際位置相差太大墾東墾東

26、1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用4 4、提前進(jìn)行試探性放線、提前進(jìn)行試探性放線 在進(jìn)行野外施工時(shí)，在了解工區(qū)潮流走向后，放線班挑選出放線經(jīng)驗(yàn)足的班組提前進(jìn)行試探性放線，在放線施工的同時(shí)由測量人員進(jìn)行二次定位，驗(yàn)證放線質(zhì)量和精度，確定出比較適合放線的距離。為后續(xù)正常生產(chǎn)打下基礎(chǔ)。海底海底海平面海平面投放位置投放位置檢波器飄移路線檢波器飄移路線潮流方向潮流方向理論位置理論位置測量測量定位定位應(yīng)答器應(yīng)答器編碼、編碼、檢測檢測應(yīng)答器固定應(yīng)答器固定測量組制作測量組制作預(yù)鋪文件預(yù)鋪文件成果班成果班報(bào)反饋報(bào)反饋地震隊(duì)地震隊(duì)海上采集海上采集精度、采收率精度、采收率實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)整理整理地震隊(duì)提供預(yù)地震隊(duì)提供預(yù)

27、 置文件班報(bào)置文件班報(bào)采集采集空點(diǎn)空點(diǎn)TZ/OBCTZ/OBC二次二次定位工作流程定位工作流程墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用 150米150米150米定位船為了端點(diǎn)為了端點(diǎn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，使采集確性，使采集數(shù)據(jù)點(diǎn)圖形分?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)圖形分布均勻，施工布均勻，施工過程中要超出過程中要超出端點(diǎn)一定的距端點(diǎn)一定的距離采集離采集墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用5 5、二次定位、二次定位 我們?cè)诠^(qū)施工中投入大量人力、物力保證二次定位的使用，來保證檢波點(diǎn)放置精度，使施工質(zhì)量達(dá)到要求，本工區(qū)二次定位數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)如下：采收率：采收率：9090以上以上% %0-10m0-10m：72%72%0

28、-15m0-15m：90%90%0-20m0-20m：96%96%=20m=20m：4%4%墾東墾東1 1井二次定位采集點(diǎn)位顯示結(jié)果圖井二次定位采集點(diǎn)位顯示結(jié)果圖墾東墾東1 1井工區(qū)的應(yīng)用井工區(qū)的應(yīng)用兩種不同傳感棒采收率、精度對(duì)比：兩種不同傳感棒采收率、精度對(duì)比： 新的傳感棒的投入使得整個(gè)工區(qū)的采收率和定位精新的傳感棒的投入使得整個(gè)工區(qū)的采收率和定位精度較以往工區(qū)有了較大的提高。度較以往工區(qū)有了較大的提高。一、聲納二次定位系統(tǒng)價(jià)格昂貴，增加了勘探設(shè)備成一、聲納二次定位系統(tǒng)價(jià)格昂貴，增加了勘探設(shè)備成本投入。英國的本投入。英國的sonardyne國際有限公司，其產(chǎn)品價(jià)格國際有限公司，其產(chǎn)品價(jià)格昂貴

29、，每個(gè)應(yīng)答器昂貴，每個(gè)應(yīng)答器512英鎊，加上主機(jī)、軟件每個(gè)應(yīng)答英鎊，加上主機(jī)、軟件每個(gè)應(yīng)答器綜合成本達(dá)到器綜合成本達(dá)到8000元人民幣。元人民幣。二、二、3m以上水深做聲納二次定位。以上水深做聲納二次定位。3米以下的水域進(jìn)米以下的水域進(jìn)行二次定位作業(yè)困難、施工效率低，定位精度很難保行二次定位作業(yè)困難、施工效率低，定位精度很難保證。證。 存在問題存在問題tvs海底海平面炮點(diǎn)檢波點(diǎn)的位置ABCDABCD水聽器求解演示圖水聽器求解演示圖初至波的拾取是一個(gè)自動(dòng)的拾取過程，它是根據(jù)加過觀初至波的拾取是一個(gè)自動(dòng)的拾取過程，它是根據(jù)加過觀測系統(tǒng)的地震道的炮點(diǎn)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出偏移距，然后根測系統(tǒng)的地震道的炮

30、點(diǎn)、檢波點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算出偏移距，然后根據(jù)用戶提供的水速計(jì)算出炮點(diǎn)到檢波點(diǎn)的旅行時(shí)據(jù)用戶提供的水速計(jì)算出炮點(diǎn)到檢波點(diǎn)的旅行時(shí)TtTt，然后程，然后程序以序以TtTt和時(shí)差和時(shí)差TsTs之和之和Tt+TsTt+Ts為中心，以用戶提供的搜索時(shí)窗為中心，以用戶提供的搜索時(shí)窗長度長度TwTw進(jìn)行上下搜索，在時(shí)間范圍進(jìn)行上下搜索，在時(shí)間范圍(Tt+Ts-Tw, Tt+Ts+Tw)(Tt+Ts-Tw, Tt+Ts+Tw)來來拾取初至?xí)r間。拾取初至?xí)r間。通常情況下初至的拾取圖通常情況下初至的拾取圖初至拾取的公式是：初至拾取的公式是：Tt:初至波的旅行時(shí)初至波的旅行時(shí)S:炮檢距炮檢距Vel:水速水速Ts:時(shí)延時(shí)延由

31、于這種方法是根由于這種方法是根據(jù)所加載的觀測系統(tǒng)來拾據(jù)所加載的觀測系統(tǒng)來拾取初至，初至拾取的正確取初至，初至拾取的正確與否也就決定觀測系統(tǒng)的與否也就決定觀測系統(tǒng)的正確與否正確與否, ,所以這種初至所以這種初至波的拾取方法可以檢查觀波的拾取方法可以檢查觀測系統(tǒng)的正確性。右圖是測系統(tǒng)的正確性。右圖是某一炮點(diǎn)的觀測系統(tǒng)錯(cuò)誤某一炮點(diǎn)的觀測系統(tǒng)錯(cuò)誤的圖示。的圖示。初至拾取的準(zhǔn)確與否從而決定對(duì)檢波點(diǎn)的位置的校正的準(zhǔn)初至拾取的準(zhǔn)確與否從而決定對(duì)檢波點(diǎn)的位置的校正的準(zhǔn)確性，為了提高拾取的精度，防止其它一些干擾影響初至的拾確性，為了提高拾取的精度，防止其它一些干擾影響初至的拾取，我們可以對(duì)地震波進(jìn)行帶通濾波和反

32、褶積處理，保持水直取，我們可以對(duì)地震波進(jìn)行帶通濾波和反褶積處理，保持水直達(dá)波的優(yōu)勢頻率：去掉低頻噪音和高頻干擾、反褶積處理，使達(dá)波的優(yōu)勢頻率：去掉低頻噪音和高頻干擾、反褶積處理，使得波形變得尖銳，從而來提高拾取的精度。下圖是濾波地震道得波形變得尖銳，從而來提高拾取的精度。下圖是濾波地震道和未濾波地震道初至拾取的比較。和未濾波地震道初至拾取的比較。這一過程是整個(gè)過程中的關(guān)鍵過程，初至拾取的這一過程是整個(gè)過程中的關(guān)鍵過程，初至拾取的準(zhǔn)確與否從而決定對(duì)檢波點(diǎn)的位置的校正的準(zhǔn)確性。而準(zhǔn)確與否從而決定對(duì)檢波點(diǎn)的位置的校正的準(zhǔn)確性。而在這個(gè)過程中的關(guān)鍵是選取一定偏移距范圍內(nèi)的地震道，在這個(gè)過程中的關(guān)鍵是選取一定偏移距范圍內(nèi)的地震道，保證這些地震道的初至是水的直達(dá)波，這樣才能滿足算保證這些地震道的初至是水的直達(dá)波，這樣才能滿足算法的要求，從而保證計(jì)算的準(zhǔn)確性。法的要求，從而保證計(jì)算的準(zhǔn)確性