CN105044779A - 基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置，涉及石油地球物理勘探和声波信号处理技术领域。方法包括：读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，获取反射波信号；根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据该曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

Description

基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置

技术领域

本发明涉及石油地球物理勘探和声波信号处理技术领域，尤其涉及一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置。

背景技术

当前，随着世界范围内油气勘探开发程度的不断深入，油气勘探逐渐趋向于寻找中小型、隐蔽型和复杂构造油气藏。而地震勘探和常规声波测井分别由于分辨率较低和探测深度较浅而无法满足这些油气藏的勘探需求。近年来新兴的反射声波成像测井技术以井中声源辐射到井外地层中的声场能量作为入射波，探测从井旁裂缝、地层界面或小构造等声阻抗不连续界面反射回来的声场。通过分析处理接收器接收到的全波列阵列信号，可以对井周围的地层构造进行声波成像，以了解井旁地质构造信息。这种新的测井方法在分辨率和探测深度方面恰好介于井间地震和常规声波测井之间，可以用于对井周围数米到数十米范围内的地层构造及地质体进行探测和精细描述，还可能用于钻井地质导向。该技术具有良好的应用前景，因而受到国内外学者的广泛关注。

在实际应用中，能否准确识别反射界面所在的方位对反射声波成像测井的应用效果具有极大的影响。在反射界面方位识别方法研究方面，Rougha等人于2005年提出了一种利用分布在仪器不同方位的接收器接收到的反射波到时的差别(或各方位接收器到反射界面距离的差别)来确定反射界面方位的方位聚焦法。这种方法理论上可以确定反射界面所在的方位，但应用效果会受到源距和偏移成像精度的影响。2009年，Tang等人研究认为，当偶极声源和接收器所在方位与反射界面的走向平行或垂直时仅产生纯的SH和SV反射波且正交分量(XY和YX)的反射波能量为零，由此提出了基于正交分量反射波能量最小的反射界面方位反演法。这种方法反演的结果仍存在180°的不确定性，且当井旁存在两个(或两个以上)非平行的反射界面时该方法不再有效。2014年，Zhang和Hu提出了一种利用反射界面处质点位移反射系数和正应力反射系数的极性特征消除反射界面方位不确定性的方法。这种方法需要同时记录三分量正应力和质点位移，实际操作存在一定的困难。为了弥补单极纵波法和偶极横波法的不足，乔文孝和鞠晓东等人率先将相控阵技术应用于反射声波成像测井中，提出了基于相控阵的方位反射声波成像测井方法，研制了相应的方法验证样机，且于2014年成功地进行了井下测试。该仪器特殊的声系结构使其具有识别反射界面方位的能力，但尚无配套的反射界面方位判定方法。当前，国内外研究现状表明，现有技术中还没有简便易行且能准确确定反射界面方位的方法，反射声波成像测井方法还不完善。

发明内容

本发明的实施例提供一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置，以解决当前还没有简便易行且能准确确定反射界面方位的方法，反射声波成像测井方法还不完善的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，包括：

读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号；

根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；

在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

具体的，所述读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号，包括：

读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号；

根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取所述反射波信号；其中，所述信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。

另外，该根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围，包括：

根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据所述目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序；

确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂；

将所述第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

进一步的，所述根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形，包括：

根据公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

具体的，该在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位，包括：

将圆弧阵接收器中位于所述粗略方位范围内的阵元及所述粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵；

获取所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线；其中，所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位；

根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位；所述圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

此外，所述大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β；

根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位，包括：

根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为所述反射界面所在的绝对方位的方位角。

具体的，所述根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形，包括：

根据公式：

进行相控合成处理，获取所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。

一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，包括：

信号获取单元，用于读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号；

反射界面初步定位单元，用于根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；

反射界面精确定位单元，用于在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

具体的，所述信号获取单元，包括：

读取模块，用于读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号；

滤波处理模块，用于根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取所述反射波信号；其中，所述信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。

具体的，所述反射界面初步定位单元，包括：

第一相控合成模块，用于根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

峰峰值统计模块，用于统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据所述目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序；

方位角确定模块，用于确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂；

粗略方位范围确定模块，用于将所述第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

另外，所述第一相控合成模块，具体用于：

根据公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

具体的，所述反射界面精确定位单元，包括：

相控接收子阵确定模块，用于将圆弧阵接收器中位于所述粗略方位范围内的阵元及所述粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵；

第二相控合成模块，用于获取所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

波幅随方位变化曲线获取模块，用于根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线；其中，所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位；

绝对方位确定模块，用于根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位；所述圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

具体的，所述绝对方位确定模块中的大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β；

所述绝对方位确定模块，具体用于：

根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为所述反射界面所在的绝对方位的方位角。

另外，所述第二相控合成模块，具体用于：

根据公式：

进行相控合成处理，获取所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。

本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法及装置，通过读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，进而从所述多通道接收信号中获取反射波信号；之后，根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。这样，本发明可以准确定量地确定反射界面所在的方位，克服现有反射声波成像测井中反射界面方位无法确定或确定的反射界面方位仍存在不确定性的不足，有效地解决反射界面方位不确定性问题。本发明在反射声波成像测井中反射界面方位的确定及微地震监测中的声源定位(或裂缝监测)方面均具有良好的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法的流程图一；

图2为本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法的流程图二；

图3为本发明实施例中的反射界面的初步定位结果示意图；

图4为本发明实施例中的八阵元圆弧阵接收器的结构示意图；

图5为本发明实施例中的八阵元圆弧阵接收器相控叠加处理参数计算过程辅助说明示意图；

图6为本发明实施例中的八阵元圆弧阵接收器三阵元相控子阵相控接收指向性曲线图；

图7为本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置的结构示意图一；

图8为本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置的结构示意图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，如图1所示，包括：

步骤101、读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从多通道接收信号中获取反射波信号。

步骤102、根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

步骤103、在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，通过读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，进而从多通道接收信号中获取反射波信号；之后，根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。这样，本发明可以准确定量地确定反射界面所在的方位，克服现有反射声波成像测井中反射界面方位无法确定或确定的反射界面方位仍存在不确定性的不足，有效地解决反射界面方位不确定性问题。本发明在反射声波成像测井中反射界面方位的确定及微地震监测中的声源定位(或裂缝监测)方面均具有良好的应用前景。

为了便于本领域的技术人员更好的了解图1中的步骤，下面列举一个更为详细的实施例，如图2所示，本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，包括：

步骤201、读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号。

步骤202、根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取反射波信号。

其中，信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。此处可以根据不同的接收信号特征确定不同的滤波方法，因为不同的实际资料一般需要选择不同的滤波方法。步骤202的目的是为了消除或压制干扰模式波，保留有效的承载反射信号的模式波，以便后续处理。该处理过程中，干扰模式波被消除或压制得越好，得到的有效信号信噪比越高，则后续处理确定的反射界面方位的准确性也越高。

步骤203、根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形。

其中，该多个等间隔方位一般为圆弧阵各阵元所在的方位。

上述的第二步进方位角为较大步进方位角，其不大于90°，一般为圆弧阵接收器中相邻两个阵元所在方位之间的夹角，对于八阵元圆弧阵接收器则为45°。

此处，可以通过公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形。

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

步骤204、统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序。

步骤205、确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂。

步骤206、将第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

该粗略方位范围表示反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位在该粗略方位范围之间。

具体的，上述步骤203至步骤206的过程可以概括为反射界面的初步定位，如图3所示，第一方位角θ₁600a和第二方位角θ₂600b之间的范围600c即为粗略方位范围。

步骤207、将圆弧阵接收器中位于粗略方位范围内的阵元及粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵。

步骤208、获取相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形。

其中，第一步进方位角为较小步进方位角，该步进方位角的大小可根据所需的反射界面定位精度来确定。例如所需的反射界面定位精度为0.5°，则步进方位角最大可选定为0.5°。对于本发明中的较大步进方位角和较小步进方位角的选择均无明确的界线，可以预设选择0°至360°范围内的任何值处理均可正常进行，此处仅为了获得较高的处理效率和较好的处理效果需选择合适的值。对于不同的圆弧阵和不同的应用精度需求，往往需要选择不同的步进方位角，此处不再赘述。

此处，可以根据公式：

进行相控合成处理，获取粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形。

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。

步骤209、根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线。

其中，反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位。

步骤210、根据反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位。

其中，圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

例如大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β。则可以根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为反射界面所在的绝对方位的方位角。

例如圆弧阵所处的绝对方位为20°(即相对于正北方位的0°，圆弧阵1号阵元沿逆时针方向偏转了20°)，当反射界面相对于圆弧阵所在的方位为30°时，则反射界面所在的绝对方位就是20+30＝50°，即反射界面所在的方位与正北方位的夹角为50°。

本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，通过读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，进而从多通道接收信号中获取反射波信号；之后，根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。这样，本发明可以准确定量地确定反射界面所在的方位，克服现有反射声波成像测井中反射界面方位无法确定或确定的反射界面方位仍存在不确定性的不足，有效地解决反射界面方位不确定性问题。本发明在反射声波成像测井中反射界面方位的确定及微地震监测中的声源定位(或裂缝监测)方面均具有良好的应用前景。

需要说明的是，如图4所示，本实施例中使用的八阵元圆弧阵接收器(100)由8个接收一致性良好的独立的压电换能器单元(100a1和100b1)在圆周上间隔45°均匀分布在接收器骨架(100a2)周围构成，每个换能器单元称为一个阵元(100a1和100b1)。其中100a和100b分别为立体图和截面图，8个阵元按顺时针方向所在的位置依次编号为R-1～R-8，相邻的若干个阵元可组成一个相控子阵，如R-1～R-3和R-6～R-8分别为一个三阵元相控子阵。八阵元圆弧阵接收器工作时被密封在充满硅油的橡皮囊中，以保证各个阵元处于声电隔离状态，即保证各阵元之间无相互干扰。

优选的，本实施例中利用相控子阵合成所需的相控接收波形需要使用一种任意相控子阵任意方位相控波形合成方法。对于八阵元圆弧阵接收器具体可按如下方式实现；对于其它圆弧阵接收器，具体实现方式可依此类推。

具体的，如图5所示，八阵元圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周半径为r，以水平向右(圆心O到R-7方向)为0°参考方向，且规定逆时针方向为正；则R-6阵元位于θ₆＝45°方位，其它阵元所在的方位依此类推(相邻阵元所在方位的夹角为45°)。假设平面波沿着图5中所示的(180°+θ)方向传播至圆弧阵接收器(相控聚焦方向正好与假设的波的传播方向相差180°，为θ方向)，且记入射波波阵面传播至与各阵元外表面中心点所在的圆周相切时的时刻为参考时刻t₀，则R-6阵元接收到该平面波的时刻与参考时刻t₀之间的时间间隔为：

其中，Δd₆(θ)为阵元外表面中心点所在圆周与入射波波阵面的切点和R-6阵元外表面中心点在波的传播方向上的距离，v_f为接收器周围流体的波速。依此类推，可计算出各阵元接收到该平面波的时刻与参考时刻t₀之间的时间间隔(也称为相位加权参数)τ_i(θ),(i＝1～8)。

记圆弧阵各阵元接收到的时域波形为W_i(j×dt)(i＝1～8；j＝1～N)，其中，i为阵元编号，j为波形样点索引号，N为波形样点数目，dt为波形时间采样间隔。若以相邻的三个阵元R-6～R-8组成三阵元相控子阵，根据相控叠加原理，为了保证这三个阵元分别接收到的沿(180°+θ)方向传播的波得到同相叠加，需将R-6～R-8阵元接收波形沿时间轴分别向前移动τ₆(θ)，τ₇(θ)和τ₈(θ)后再进行叠加处理。由此得到该三阵元(R-6～R-8)相控子阵在θ方向的相控接收波形可表示为：

改变相控聚焦方位θ值，由上式可得到R-6～R-8三阵元相控子阵在所需的θ方位的相控接收波形。依此类推，通过相控叠加处理可得到任意相控子阵在所需方位的相控接收波形。根据相控叠加处理原理可知，相控处理可使从相控聚焦方位传播至接收器的波得到增强，同时使沿其它方向传播的波相对减弱，从而有效提高目标方位接收波形的信噪比。

需要说明的是，通过实验的方式测得八阵元圆弧阵接收器三阵元相控子阵在360°方位范围内的高精度相控接收指向性曲线如图6所示，其它相控子阵的相控接收指向性曲线与此类似。图6中，三阵元相控子阵相控接收波形幅度指向性曲线(300a)极大值指示的方位(0°方位)恰好与实验中平面波(300b)的入射方向相差180°(即平面波沿着180°方向入射至圆弧阵接收器)。由此说明，根据圆弧阵接收器相控子阵的高精度指向性曲线的特征及由实测波形得到的目标模式波幅度随方位变化的曲线可以定量判定圆弧阵接收器接收波形的入射方向，并可由此进一步定量判定声源(反射界面可看作二次声源)相对于圆弧阵接收器所在的方位。

需要说明的是，在实际测井时，八阵元圆弧阵接收器在同一个深度点是固定不动的，则在同一个深度点八阵元圆弧阵接收器原始接收波形只包括八个方位的接收波形，由此并不能直接得到高分辨率的反射波幅度随方位变化的曲线，也就不能直接定量判定反射界面所在的方位。本发明中利用相控叠加处理得到所需方位的相控合成波形，并由此得到所关心方位范围内的高精度反射波幅度随方位变化的曲线，进而定量确定反射界面所在的方位。

还需要说明的是，在反射声波成像测井中，反射界面(或反射点)与圆弧阵接收器之间的距离一般明显大于圆弧阵接收器的尺寸和反射波的波长，则传播至圆弧阵接收器的反射波可近似认为是平面波。因此，在反射声波成像测井中可以利用本发明定量判定反射界面所在的方位。

对应于上述图1和图2的方法实施例，如图7所示，本发明实施例提供一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，包括：

信号获取单元71，可以读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从多通道接收信号中获取反射波信号。

反射界面初步定位单元72，可以根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

反射界面精确定位单元73，可以在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

具体的，如图8所示，信号获取单元71，包括：

读取模块711，可以读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号。

滤波处理模块712，可以根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取反射波信号；其中，信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。

具体的，如图8所示，该反射界面初步定位单元72，包括：

第一相控合成模块721，可以根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形。

峰峰值统计模块722，可以统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序。

方位角确定模块723，可以确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂。

粗略方位范围确定模块724，可以将第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

另外，第一相控合成模块721，具体可以：

根据公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形。

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

具体的，如图8所示，该反射界面精确定位单元73，包括：

相控接收子阵确定模块731，可以将圆弧阵接收器中位于粗略方位范围内的阵元及粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵。

第二相控合成模块732，可以获取相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形。

波幅随方位变化曲线获取模块733，可以根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线；其中，反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位。

绝对方位确定模块734，可以根据反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位；圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

具体的，绝对方位确定模块中的大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β；

绝对方位确定模块734，可以根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为反射界面所在的绝对方位的方位角。

另外，第二相控合成模块732，具体可以：

根据公式：

进行相控合成处理，获取粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。

值得说明的是，本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置的具体实现方式可以参见上述图1和图2所对应的方法实施例，此处不再赘述。

本发明实施例提供的一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，通过读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，进而从多通道接收信号中获取反射波信号；之后，根据反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；在粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。这样，本发明可以准确定量地确定反射界面所在的方位，克服现有反射声波成像测井中反射界面方位无法确定或确定的反射界面方位仍存在不确定性的不足，有效地解决反射界面方位不确定性问题。本发明在反射声波成像测井中反射界面方位的确定及微地震监测中的声源定位(或裂缝监测)方面均具有良好的应用前景。

本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，包括：

读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号；

根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；

在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

2.根据权利要求1所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，所述读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号，包括：

读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号；

根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取所述反射波信号；其中，所述信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。

3.根据权利要求1所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围，包括：

根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据所述目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序；

确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂；

将所述第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

4.根据权利要求3所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，所述根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形，包括：

根据公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

5.根据权利要求1所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位，包括：

将圆弧阵接收器中位于所述粗略方位范围内的阵元及所述粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵；

获取所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线；其中，所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位；

根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位；所述圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

6.根据权利要求5所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，所述大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β；

根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位，包括：

根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为所述反射界面所在的绝对方位的方位角。

7.根据权利要求5所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定方法，其特征在于，所述根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形，包括：

根据公式：

进行相控合成处理，获取所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。

8.一种基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，包括：

信号获取单元，用于读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号，从所述多通道接收信号中获取反射波信号；

反射界面初步定位单元，用于根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内多个等间隔方位的相控合成反射波波形，根据各所述相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值之间的大小关系信息确定反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围；

反射界面精确定位单元，用于在所述粗略方位范围内以预设的第一步进方位角通过相控叠加处理方法获得各方位相控合成波形，并根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线，根据所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位定量确定反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位及其所在的绝对方位。

9.根据权利要求8所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述信号获取单元，包括：

读取模块，用于读取圆弧阵接收器各阵元采集到的多通道接收信号；

滤波处理模块，用于根据信号处理方法对圆弧阵接收器各阵元多通道接收信号进行滤波处理，获取所述反射波信号；其中，所述信号处理方法包括中值滤波、F-K滤波以及小波变换滤波。

10.根据权利要求8所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述反射界面初步定位单元，包括：

第一相控合成模块，用于根据所述反射波信号，通过相控合成得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

峰峰值统计模块，用于统计各方位相控合成反射波波形中目标反射模式波的峰峰值，并根据所述目标反射模式波的峰峰值从大到小进行排序；

方位角确定模块，用于确定排在第二位和第三位的目标反射模式波的峰峰值对应的相控合成反射波波形所对应的方位角，并分别记为第一方位角θ₁和第二方位角θ₂；

粗略方位范围确定模块，用于将所述第一方位角θ₁和第二方位角θ₂之间的方位范围确定为反射界面相对于圆弧阵接收器存在的粗略方位范围。

11.根据权利要求10所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述第一相控合成模块，具体用于：

根据公式：

进行相控合成处理，得到周向360°范围内预设的第二步进方位角的多个等间隔方位的相控合成反射波波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成反射波波形中j×dt时刻的样值。

12.根据权利要求8所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述反射界面精确定位单元，包括：

相控接收子阵确定模块，用于将圆弧阵接收器中位于所述粗略方位范围内的阵元及所述粗略方位范围外与粗略方位范围的边界方位最邻近方位的阵元确定为一系列相控接收子阵；

第二相控合成模块，用于获取所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形，并根据所述相控接收子阵中各阵元对应的反射波波形通过相控叠加处理方法相控合成所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

波幅随方位变化曲线获取模块，用于根据各方位相控合成波形中目标反射模式波的峰峰值获取反射波幅度随方位变化曲线；其中，所述反射波幅度随方位变化曲线的极大值指示的方位为反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位；

绝对方位确定模块，用于根据所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位和圆弧阵所处的绝对方位确定反射界面所在的绝对方位；所述圆弧阵所处的绝对方位为圆弧阵中1号阵元在大地坐标系中所处的方位。

13.根据权利要求12所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述绝对方位确定模块中的大地坐标系中正北方位为0°，逆时针方向为正方向；所述反射界面相对于圆弧阵接收器所在的方位的方位角为α，圆弧阵所处的绝对方位的方位角为β；

所述绝对方位确定模块，具体用于：

根据公式：

A＝α+β

确定反射界面所在的绝对方位；其中A为所述反射界面所在的绝对方位的方位角。

14.根据权利要求12所述的基于相控接收指向性的反射界面方位定量判定装置，其特征在于，所述第二相控合成模块，具体用于：

根据公式：

进行相控合成处理，获取所述粗略方位范围内预设的第一步进方位角的各方位相控合成波形；

其中，θ为相控聚焦方位，dt为波形时间采样间隔，j为波形样点索引号，r为圆弧阵接收器各阵元外表面中心点所在的圆周的半径，θ_i为第i号阵元所在的方位，v_f为圆弧阵接收器周围流体的波速，τ_i(θ)为第i号阵元接收波形参与θ方向相控叠加处理时的相位加权参数，W_i(j×dt+τ_i(θ))为第i号阵元接收波形中j×dt+τ_i(θ)时刻的样值，m和n分别为相控子阵包含的阵元在圆弧阵中对应的最小和最大编号，Wp(j×dt,θ)为θ方向相控合成波形中j×dt时刻的样值。