基于单向水声测距的海洋地震拖缆位置测量系统

摘要

基于单向水声测距的海洋地震拖缆位置测量系统，属于海洋地震勘探技术领域。本发明包括海洋地震勘探船船载系统、水面单元、水下单元、数据电缆和供电电缆。本发明使用任意三个水面单元上的位置数据、待测水下单元上的垂直位置数据和上述三个水面单元至待测水下单元的距离，计算得出待测水下单元的位置数据；使用各水下单元的位置数据，插值计算得出海洋地震拖缆各点的位置。本发明通过使用单向水声测距，即各水面单元仅安装声波发射装置，各水下单元仅安装声波接收装置，增加了水声测距的作用距离，减少了声波发射器对水听器组的干扰；通过采用特征频段测距声波，简化了各水下单元对测距声波信号的识别方法，降低了系统复杂度。

主权项

一种基于单向水声测距的海洋地震拖缆位置测量系统，包括海洋地震勘探船船载系统、水面单元、水下单元、数据电缆和供电电缆：其特征在于船载系统安装在海洋地震勘探船(1)上；数个水面单元分别安装在海洋地震勘探船(1)、缆首导向器(2)、缆尾浮标(5)和浮筒(7)上，水面单元包括水面单元换能器(9)、声波发射器(10)、GPS天线(11)、GPS接收机(12)、水面单元单片机(13)和水面单元供电装置(8)，水面单元单片机(13)包括处理器、储存器、A/D转换器、通讯端口、输入输出端口和时钟，水面单元单片机(13)的通讯端口与由海洋地震勘探船(1)引出的数据电缆相连，水面单元单片机(13)的一个输入输出端口与声波发射器(10)的输入输出端口相连，声波发射器(10)的输出端口与水面单元换能器(9)的输入端口相连，水面单元单片机(13)的另一个输入输出端口与GPS接收机(12)的输入输出端口相连，GPS接收机(12)的输入端口与GPS天线(11)的输出端口相连，水面单元供电装置(8)的输入端与海洋地震勘探船(1)引出的供电电缆相连，水面单元供电装置(8)的输出端与水面单元内部各用电设备相连；数个水下单元分别安装在各拖缆控制器(4)中，水下单元包括水下单元换能器(14)、声波接收器(15)、前置放大器(16)、带通滤波器(17)、水下单元单片机(18)、深度传感器(19)和水下单元供电装置(20)，水下单元单片机(18)包括处理器、储存器、A/D转换器、通讯端口、输入端口、输出端口和时钟，水下单元单片机(18)的通讯端口与海洋地震勘探船(1)引出的数据电缆相连，水下单元单片机(18)的输出端口与声波接收器(15)的输入端口相连，声波接收器(15)的另一个输入端口与水下单元换能器(14)的输出端口相连，水下单元单片机(18)的一个输入端口与带通滤波器(17)的输出端口相连，带通滤波器(17)的输入端口与前置放大器(16)的输出端口相连，前置放大器(16)的输入端口与声波接收器(15)的输出端口相连，水下单元单片机(18)的另一个输入端口与深度传感器(19)的输出端口相连，水下单元供电装置(20)的输入端与海洋地震勘探船(1)引出的供电电缆相连，水下单元供电装置(20)的输出端与水下单元内部各用电设备相连。