CN117388913B - 一种潜式气枪震源及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及海洋地震勘探技术领域，尤其涉及一种潜式气枪震源及其控制方法。潜式气枪震源包括固定安装于工作船舶上的牵引装置和通讯装置；和气枪阵列，包括通过牵引绳与所述牵引装置固定连接的至少一个气枪撬架，位于所述气枪撬架上方并与所述气枪撬架固定连接的至少一个浮力装置，悬挂连接于所述气枪撬架下方的至少一个气枪，所述气枪与所述通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息，所述浮力装置的净浮力小于所述气枪撬架在水中的重力。该潜式气枪震源及其控制方法解决了现有的拖曳在勘察船后面的水面浮体经常会被极地冰区的水面浮冰碰撞损坏的技术问题。

Description

一种潜式气枪震源及其控制方法

技术领域

本申请涉及海洋地震勘探技术领域，尤其涉及一种潜式气枪震源及其控制方法。

背景技术

海洋地震勘探通常是通过人工震源激发地震波向海底传播，由拖曳在勘察船后面的内置有检波装置的采集设备接收记录地层反射波。气枪震源是海洋地震探测中最常用的人工激发地震波的装备，一般来说，作业时气枪震源需要沉放到水面以下某个设计深度，因此通常会在船后拖曳的水面浮体下方通过定长缆绳来悬吊气枪。

但是，在极地冰区作业时，现有的拖曳在勘察船后面的水面浮体经常会被极地冰区的水面浮冰碰撞损坏，反复维修，或反复更换新的水面浮体，导致勘探成本甚高，及影响勘察工作进度及效率。

发明内容

本申请的目的在于提供了一种潜式气枪震源，以解决现有的拖曳在勘察船后面的水面浮体经常会被极地冰区的水面浮冰碰撞损坏的技术问题。

第一方面，本申请提供的一种潜式气枪震源，包括：

固定安装于工作船舶上的牵引装置和通讯装置；和

气枪阵列，包括通过牵引绳与所述牵引装置固定连接的至少一个气枪撬架，位于所述气枪撬架上方并与所述气枪撬架固定连接的至少一个浮力装置，悬挂连接于所述气枪撬架下方的至少一个气枪，所述气枪与所述通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息，所述浮力装置的净浮力小于所述气枪撬架在水中的重力。

进一步的，所述潜式气枪震源还包括固定安装于所述工作船舶上的炮缆绞车，所述炮缆绞车上设有炮缆，所述炮缆的一端与所述通讯装置固定且通讯连接；和

安装于所述气枪撬架的前部的中部位置的炮缆大头，所述气枪撬架的前部朝向所述工作船舶的方向设置，所述炮缆大头的前端朝向所述工作船舶的方向设置并与所述炮缆绞车上的所述炮缆的另一端固定且通讯连接，所述炮缆大头的后端通过线缆与所述气枪固定且通讯连接，所述气枪依次通过所述线缆和所述炮缆与所述工作船舶上的所述通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息。

进一步的，所述气枪撬架的质心到水面的沉放深度大于所述浮力装置在水中的高度；和/或

所述气枪撬架上在所述炮缆大头的后方设有线缆保护槽，所述线缆穿过其内设置。

进一步的，所述气枪撬架上包括至少一组竖直且相对间隔设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和所述第二立板均沿着所述工作船舶的牵引方向延伸设置，所述第一立板和所述第二立板之间相固定连接有倾斜向上设置的多个翼板。

更进一步的，所述翼板的倾斜角度α为10°~45°之间；和/或

所述第一立板和所述第二立板均为顶边倾斜向上的垂直三角形结构或直角梯形结构，所述第一立板和所述第二立板之间的各所述翼板沿着所述顶边的延伸方向依次间隔设置；和/或

所述第一立板和所述第二立板之间还相固定连接有第一加强筋。

更进一步的，于所述气枪撬架的中部的相对两侧分别对称设有至少一组所述第一立板和所述第二立板，与所述炮缆大头相邻的所述第一立板和所述第二立板之间相固定连接有多个第二加强筋，多个所述第二加强筋沿着所述第一立板和所述第二立板的顶边的延伸方向依次设置，所述炮缆大头和/或所述线缆保护槽固定安装于所述第二加强筋的下方。

更进一步的，位于所述气枪撬架的相对两端侧的所述第一立板和所述第二立板的底部沿其延伸方向固定连接有第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁的底部通过链条悬挂连接有所述气枪；

位于所述气枪撬架的相对两端侧的所述第一立板和所述第二立板的顶边通过缆绳与所述浮力装置固定连接。

更进一步的，所述气枪撬架的前部设置有分水挡板，其包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板二者一端相固定连接形成所述分水挡板的尖端，所述尖端朝向所述工作船舶的方向设置，所述第一挡板和所述第二挡板成角度分开延伸设置，所述第一挡板的另一端与所述第一横梁的前端固定连接，所述第二挡板的另一端与所述第二横梁的前端固定连接，所述炮缆大头的头部伸出端位于所述尖端的上方；

位于所述气枪撬架的中部的所述第一立板和所述第二立板的底部沿其延伸方向固定连接有第三横梁和第四横梁，且所述第三横梁的前端延伸至固定连接于所述第一挡板上，所述第四横梁的前端延伸至固定连接于所述第二挡板上。

更进一步的，所述气枪撬架的前部在所述第三横梁和所述第四横梁之间还环绕所述炮缆大头的四周固定安装有防护栏。

第二方面，本申请提供的一种潜式气枪震源的控制方法，基于前述任一项所述的潜式气枪震源，所述控制方法包括：

预先设定所述工作船舶的预定船速V；

预先调整所述浮力装置的净浮力B，以调整所述气枪撬架的沉放深度D；

根据关系式： D = L sin(θ)，

，

其中 L为所述炮缆在水中的长度，即炮缆长度L，L为定值；θ为气枪撬架在水中的拖曳夹角；G为所述气枪撬架在水中的重力，即所述气枪撬架的自重减去其在水中所受到的浮力，G为定值；B为所述浮力装置的净浮力，即所述浮力装置在水中受到的浮力减去自重；F为所述气枪撬架在水流冲击下受到的升力；R为所述气枪撬架在水流冲击下受到的阻力；当船速V为定值不变时，在受力平衡时，升力F和阻力R为定值不变。

与现有技术相比，本申请提供的潜式气枪震源，包括在水面上航行的工作船舶和在该工作船舶后方的水中，并在工作船舶的牵引下拖曳航行的气枪阵列，该工作船舶上固定安装有牵引装置和通讯装置，该气枪阵列包括通过牵引绳与牵引装置固定连接的至少一个气枪撬架，还包括位于该气枪撬架上方并与该气枪撬架固定连接的至少一个浮力装置，及悬挂连接于气枪撬架下方的至少一个气枪，具体该浮力装置可通过缆绳与气枪撬架可活动固定连接，该气枪可通过链条悬挂可活动固定连接于气枪撬架的下方，该气枪与前述工作船舶上的通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息，气枪阵列在水下勘察时，保持浮力装置的净浮力小于气枪撬架在水中的重力，以保证在静止和低于预定船速（通常作业船舶的设定的预定船速在3~4节）时，气枪阵列始终保持在水中是下沉的，不会上浮，确保气枪撬架与浮力装置完全潜入水面以下，这样即使在极地冰区航行，气枪阵列始终保持完全潜入水面以下，就避免了被水上浮冰碰撞损坏的情况发生，解决了现有的拖曳在勘察船后面的水面浮体经常会被极地冰区的水面浮冰碰撞损坏的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的潜式气枪震源的工作状态示意图；

图2为本申请实施例所提供的气枪阵列的立体图；

图3为本申请实施例所提供的气枪阵列的侧视图；

图4为本申请实施例所提供的气枪阵列的俯视图；

图5为图4所示的A-A剖视图；

图6为图5中B部分的放大图；

图7为本申请实施例所提供的气枪阵列的正视图；

图8为本申请实施例所提供的气枪阵列的原理图；

图9为本申请实施例所提供的气枪阵列的受力分析图。

附图标记：

100-气枪阵列；

10-气枪撬架；

11-第一立板；

12-第二立板；

13-翼板；

141-第一加强筋；

142-第二加强筋；

151-第一横梁；

152-第二横梁；

153-第三横梁；

154-第四横梁；

16-分水挡板；

161-第一挡板；

162-第二挡板；

163-尖端；

17-拖带点；

20-浮力装置；

21-缆绳；

30-气枪；

31-线缆；

32-链条；

40-炮缆大头；

41-头部伸出端；

42-防护栏；

50-线缆保护槽；

200-工作船舶；

201-牵引装置；

2011-牵引绳；

202-炮缆绞车；

2021-炮缆。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，本申请实施例提供了一种潜式气枪震源，该潜式气枪震源包括固定安装在工作船舶200上的牵引装置201、通讯装置和炮缆绞车202，以及在工作船舶200的牵引下拖曳航行的气枪阵列100，在勘察工作时，该工作船舶200在水面上航行，该气枪阵列100在工作船舶200后方的水中并在工作船舶200的牵引拖曳下同速航行。

如图1至图4所示，前述气枪阵列100包括至少一个气枪撬架10、至少一个浮力装置20和至少一个气枪30，若是具有多个气枪撬架10，该多个气枪撬架10排列相连设置，该气枪撬架10可通过牵引绳2011与前述工作船舶200上的牵引装置201固定连接，具体该气枪撬架10的前端可设有至少一个拖带点17，该气枪撬架10的前端朝向工作船舶200的方向设置，一一对应的，该工作船舶200上可设置至少一个前述牵引装置201，牵引绳2011的两端分别与拖带点17和牵引装置201固定连接，实现气枪阵列100在工作船舶200的牵引拖曳下同速航行；具体该牵引绳2011可采用钢丝绳，以保证其连接强度和刚度以及柔韧性。优选该气枪撬架10的前端的左右两侧均设有至少一个拖带点17，使两侧均有钢丝绳牵引，可以保证气枪撬架10不会在水流冲击下发生大幅度摆动甚至翻转倾覆。

前述浮力装置20位于前述气枪撬架10的上方并与该气枪撬架10固定连接，具体该浮力装置20可通过缆绳21与气枪撬架10固定连接，一方面保证气枪撬架10能够固定拽住浮力装置20，同时另一方面还要使浮力装置20能够在水中浮动，位于气枪撬架10的上方；并且可预先调整浮力装置20的净浮力，保证在水中，浮力装置20的净浮力小于气枪撬架10在水中的重力，使气枪阵列100始终保持在水中是下沉的，不会上浮，确保气枪撬架10与浮力装置20完全潜入水面以下，这样即使在极地冰区航行，气枪阵列100始终保持完全潜入水面以下，就避免了被水上浮冰碰撞损坏的情况发生；该浮力装置20的净浮力为浮力装置20在水中受到的浮力减去其自重，该浮力装置20可预先根据不同净浮力的要求，通过采用不同的材质、体积和数量等进行对应匹配。

前述气枪30悬挂连接于前述气枪撬架10的下方，具体可通过链条32悬挂连接于气枪撬架10的下方，该气枪30与前述工作船舶200上的通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息，具体的，前述炮缆绞车202上可设有炮缆2021，该炮缆2021的一端与通讯装置固定且通讯连接，另一端可与气枪30通讯连接；更具体的，前述返回数据信息可包括深度信息，该气枪30上可包括深度传感器，以感测深度信息，并将该深度信息返回给传输给通讯装置；控制信号可包括控制气枪30放炮的信号。

一种更具体的实施例是，前述气枪撬架10的前部的中部位置可安装有炮缆大头40，该气枪撬架10的前部朝向工作船舶200的方向设置，炮缆大头40的后端可通过线缆31与前述气枪30固定且通讯连接，而炮缆绞车202上一端与前述通讯装置固定且通讯连接的炮缆2021的另一端可与该炮缆大头40固定且通讯连接，使该气枪30可依次通过线缆31和炮缆2021与工作船舶200上的通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息；并且优选该炮缆大头40的前端的头部伸出端41朝向工作船舶200的方向设置。再有，气枪撬架10上在炮缆大头40的后方可设有线缆保护槽50，与气枪30连接的线缆31穿过该线缆保护槽50内设置，以固定和保护线缆31，防止浮冰撞击线缆31。

与现有技术相比，本申请实施例提供的潜式气枪震源，包括在水面上航行的工作船舶200和在该工作船舶200后方的水中，并在工作船舶200的牵引下拖曳航行的气枪阵列100，该工作船舶200上固定安装有牵引装置201和通讯装置，该气枪阵列100包括通过牵引绳2011与牵引装置201固定连接的至少一个气枪撬架10，还包括位于该气枪撬架10上方并与该气枪撬架10固定连接的至少一个浮力装置20，及悬挂连接于气枪撬架10下方的至少一个气枪30，具体该浮力装置20可通过缆绳21与气枪撬架10固定连接，该气枪30可通过链条32悬挂固定连接于气枪撬架10的下方，该气枪30与前述工作船舶200上的通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息，气枪阵列100在水下勘察时，保持浮力装置20的净浮力小于气枪撬架10在水中的重力，以保证在静止和低于预定船速（通常作业船舶的设定的预定船速在3~4节，1节=1海里/小时=1.852千米/小时）时，气枪阵列100始终保持在水中是下沉的，不会上浮，确保气枪撬架10与浮力装置20完全潜入水面以下，这样即使在极地冰区航行，气枪阵列100始终保持完全潜入水面以下，就避免了被水上浮冰碰撞损坏的情况发生，解决了现有的拖曳在勘察船后面的水面浮体经常会被极地冰区的水面浮冰碰撞损坏的技术问题。

进一步的，保证气枪撬架10的质心到水面的沉放深度D大于浮力装置20在水中的高度，以进一步保证在勘察时，浮力装置20完全潜在水面以下。当工作船舶200以一定船速移动时，通过牵引装置201带动气枪撬架10以相同船速移动，当船速达到某一速度值时，该速度值可为预设船速，该预设船速可预先设置，气枪撬架10达到受力平衡状态，气枪撬架10在水下保持在一定深度范围内，不会露出水面，从而达到避开水面浮冰碰撞的目的。并且在工作船舶200航行过程中，可通过控制调整船速，以调整气枪撬架10在水下不同的沉放深度D，进而可随时调节浮力装置20在水下的深度位置，保持其始终潜在水下。

如图8的原理图和图9的受力分析图所示，本申请实施例还提供了一种潜式气枪震源的控制方法，该控制方法包括：

预先设定工作船舶200的预定船速V；

当气枪撬架10在水下受力平衡时，以预定船速V航行，并且在工作船舶200的过程中，也可以调整船速V，以控制气枪撬架10在水下的沉放深度D；

预先调整浮力装置20的净浮力B，以调整气枪撬架10的沉放深度D；

根据关系式：

D = L sin(θ)， （1）

， （2）

其中，θ为气枪撬架10在水中的拖曳夹角；L为炮缆长度L，即炮缆2021在水中的长度，L为定值，因此沉放深度D由拖曳夹角θ决定；

G为气枪撬架10在水中的重力，即气枪撬架10的自重减去其在水中所受到的浮力，G为定值；B为浮力装置20的净浮力，即浮力装置20在水中受到的浮力减去自重；F为气枪撬架10在水流冲击下受到的升力，该升力F随船速V增加而增大；R为气枪撬架10在水流冲击下受到的阻力，该阻力R随船速V增加而增大；当船速V为定值不变时，在受力平衡时，升力F和阻力R为定值不变。

图9中的T是通过炮缆2021对气枪撬架10产生的拖曳拉力， T与水平方向夹角等于拖曳夹角θ，T在水平方向的分力为Tx，在竖直方向的分力为Ty，Ty和Tx的关系表达式为：

（3）

对水平方向受力分析，有关系式：

Tx = R（4）

对垂直方向受力分析，有关系式：

Ty = G –B –F （5）

由关系式（3）（4）（5），可得前述关系式（2）。

当气枪撬架10和浮力装置20确定时，在关系式（2）中，G和B不变，θ由船速V决定，当船速V增大时，F增大且R增大，G-B-F减小，(G-B-F)/R减小，由于arctan函数为单调递增函数，因此θ减小，沉放深度D减小；反之，当船速V减小时，θ增大，沉放深度D增大；船速V不变时，θ不变，则沉放深度D不变。

故在工作船舶200航行过程中，由于气枪撬架10和浮力装置20已确定，G和B不变，可通过调整船速V，获得气枪撬架10在水下的不同沉放深度D。

通常作业时船速V设定在4~5节，冰区适当降低至3~4节，1节=1海里/小时=1.852千米/小时，当船速V不变时，在受力平衡时升力F和阻力R不变，G不变，当增大浮力B时，(G-B-F)/R减小，θ减小，沉放深度D减小；反之，当减小浮力B时，沉放深度D增大；因此可在作业前预先调整浮力装置的浮力B，从而调整沉放深度D。

一种优选的实施例是，如图2至图6所示，前述气枪撬架10上还可包括至少一组竖直且相对间隔设置的第一立板11和第二立板12，该第一立板11和该第二立板12均沿着前述工作船舶200的牵引方向延伸设置，该第一立板11和第二立板12之间相固定连接有倾斜向上设置的多个翼板13，该多个翼板13可沿着第一立板11和第二立板12的延伸方向依次设置。翼板13倾斜向上设置，倾斜夹角α在0°和90°之间，优选的，倾斜夹角α在10°~45°之间，最优值为30°，当工作船舶200以一定船速航行时，翼板13迎着水流被拖曳，在水流冲击下为气枪撬架10提供向上的升力。该升力随着船速增加而增大，当船速达到某一速度时，翼板13的升力与浮力装置20的净浮力之和与气枪撬架10在水中的重力达到平衡，气枪撬架10在水下保持在一定深度范围内，不会露出水面，从而避开水面浮冰防止受到碰撞。

一种进一步的实施例是，前述第一立板11和第二立板12可均为顶边倾斜向上的垂直三角形结构或直角梯形结构，第一立板11和第二立板12之间的各翼板13可沿着该顶边的延伸方向依次间隔设置。且优选该各翼板13相互平行分布设置。

为了增强前述第一立板11和第二立板12之间的相互支撑力，使其不易变形或不易被浮冰撞击歪倒，该第一立板11和第二立板12之间还可相固定连接有第一加强筋141。

一种更进一步的实施例是，如图1、图4和图7所示，于前述气枪撬架10的中部的相对两侧可分别对称设有至少一组前述第一立板11和前述第二立板12，图中以在气枪撬架10的中部的相对两侧分别对称设有一组第一立板11和第二立板12为例进行说明；与前述炮缆大头40相邻的位于中部的第一立板11和第二立板12之间可相固定连接有多个第二加强筋142，多个第二加强筋142优选沿着第一立板11和第二立板12顶边的延伸方向依次设置，该炮缆大头40和/或前述线缆保护槽50可固定安装于该第二加强筋142的下方。这样第二加强筋142既可以对第一立板11和第二立板12之间起到加强支撑力的作用，又可保护位于其下方的炮缆大头40和/或线缆保护槽50不受浮冰撞击破坏。

在前述实施例的基础上，可在位于前述气枪撬架10的相对两端侧的前述第一立板11和第二立板12的底部沿其延伸方向固定连接有第一横梁151和第二横梁152，及位于气枪撬架10的中部的第一立板11和第二立板12的底部沿其延伸方向固定连接有第三横梁153和第四横梁154；该第一横151梁和第二横梁152的底部可通过链条32悬挂连接有前述气枪30；位于气枪撬架10的相对两端侧的第一立板11和第二立板12的顶边可通过缆绳21与前述浮力装置20固定连接。横梁（包括第一横梁151、第二横梁152、第三横梁153和第四横梁154）的设置，可提升气枪撬架10的支撑强度。

进一步的，前述气枪撬架10的前部设有呈三角形状具有尖端163的分水挡板16，分水挡板16的尖端163可以将水流和浮冰分开到两侧。具体的，该分水挡板16可包括第一挡板161和第二挡板162，第一挡板161和第二挡板162二者一端相固定连接形成分水挡板16的尖端163，该尖端163朝向工作船舶200的方向设置，第一挡板161和第二挡板162成角度分开延伸设置，第一挡板161的另一端与前述第一横梁151的前端固定连接，第二挡板162的另一端与前述第二横梁152的前端固定连接，前述炮缆大头40的头部伸出端41位于该尖端163的上方；且前述第三横梁153的前端延伸至固定连接于该第一挡板161上，前述第四横梁154的前端延伸至固定连接于该第二挡板162上。

由于设置前述分水挡板16，且炮缆大头40的头部伸出端41位于该尖端163的上方，也就是炮缆大头40至少有部分结构位于分水挡板16的第一挡板161和第二挡板162之间，导致炮缆大头40的这部分结构没有前述第二加强筋142的保护，故可在该第三横梁和153第四横梁154之间环绕炮缆大头40的四周固定安装有防护栏42，防止炮缆大头40受到浮冰的撞击。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1. 一种潜式气枪震源，其特征在于，包括：

固定安装于工作船舶上的牵引装置和通讯装置；和

气枪阵列，包括通过牵引绳与所述牵引装置固定连接的至少一个气枪撬架，位于所述气枪撬架上方并与所述气枪撬架固定连接的至少一个浮力装置，悬挂连接于所述气枪撬架下方的至少一个气枪，所述气枪与所述通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息；

所述气枪撬架上包括至少一组竖直且相对间隔设置的第一立板和第二立板，所述第一立板和所述第二立板均沿着所述工作船舶的牵引方向延伸设置，所述第一立板和所述第二立板之间相固定连接有倾斜向上设置的多个翼板，多个所述翼板沿着所述第一立板和所述第二立板的延伸方向依次设置；位于所述气枪撬架的相对两端侧的所述第一立板的顶边和所述第二立板的顶边分别通过缆绳与至少一个所述浮力装置固定连接；

预先设定所述浮力装置的净浮力，使所述浮力装置的净浮力小于所述气枪撬架在水中的重力；

预先设定所述工作船舶的预定船速，使所述气枪撬架在水下受力平衡时，以所述预定船速航行，且在所述工作船舶航行的过程中，通过调整船速，以控制所述气枪撬架在水下的沉放深度。

2.根据权利要求1所述的潜式气枪震源，其特征在于，还包括固定安装于所述工作船舶上的炮缆绞车，所述炮缆绞车上设有炮缆，所述炮缆的一端与所述通讯装置固定且通讯连接；和

安装于所述气枪撬架的前部的中部位置的炮缆大头，所述气枪撬架的前部朝向所述工作船舶的方向设置，所述炮缆大头的前端朝向所述工作船舶的方向设置并与所述炮缆绞车上的所述炮缆的另一端固定且通讯连接，所述炮缆大头的后端通过线缆与所述气枪固定且通讯连接，所述气枪依次通过所述线缆和所述炮缆与所述工作船舶上的所述通讯装置通讯连接，以接收控制信号和返回数据信息。

3. 根据权利要求2所述的潜式气枪震源，其特征在于，

所述气枪撬架的质心到水面的沉放深度大于所述浮力装置在水中的高度；和/或

所述气枪撬架上在所述炮缆大头的后方设有线缆保护槽，所述线缆穿过其内设置。

4. 根据权利要求3所述的潜式气枪震源，其特征在于，

所述翼板的倾斜角度α为10°~45°之间；和/或

所述第一立板和所述第二立板均为顶边倾斜向上的垂直三角形结构或直角梯形结构，所述第一立板和所述第二立板之间的各所述翼板沿着所述顶边的延伸方向依次间隔设置；和/或

所述第一立板和所述第二立板之间还相固定连接有第一加强筋。

5.根据权利要求4所述的潜式气枪震源，其特征在于，

于所述气枪撬架的中部的相对两侧分别对称设有至少一组所述第一立板和所述第二立板，与所述炮缆大头相邻的所述第一立板和所述第二立板之间相固定连接有多个第二加强筋，多个所述第二加强筋沿着所述第一立板和所述第二立板的顶边的延伸方向依次设置，所述炮缆大头和/或所述线缆保护槽固定安装于所述第二加强筋的下方。

6.根据权利要求5所述的潜式气枪震源，其特征在于，

位于所述气枪撬架的相对两端侧的所述第一立板和所述第二立板的底部沿其延伸方向固定连接有第一横梁和第二横梁，所述第一横梁和所述第二横梁的底部通过链条悬挂连接有所述气枪。

7.根据权利要求6所述的潜式气枪震源，其特征在于，

所述气枪撬架的前部设置有分水挡板，其包括第一挡板和第二挡板，所述第一挡板和所述第二挡板二者一端相固定连接形成所述分水挡板的尖端，所述尖端朝向所述工作船舶的方向设置，所述第一挡板和所述第二挡板成角度分开延伸设置，所述第一挡板的另一端与所述第一横梁的前端固定连接，所述第二挡板的另一端与所述第二横梁的前端固定连接，所述炮缆大头的头部伸出端位于所述尖端的上方；

位于所述气枪撬架的中部的所述第一立板和所述第二立板的底部沿其延伸方向固定连接有第三横梁和第四横梁，且所述第三横梁的前端延伸至固定连接于所述第一挡板上，所述第四横梁的前端延伸至固定连接于所述第二挡板上。

8.根据权利要求7所述的潜式气枪震源，其特征在于，

所述气枪撬架的前部在所述第三横梁和所述第四横梁之间还环绕所述炮缆大头的四周固定安装有防护栏。

9.一种潜式气枪震源的控制方法，其特征在于，基于权利要求2-8中任一项所述的潜式气枪震源，所述控制方法包括：

预先设定所述工作船舶的预定船速V；

预先调整所述浮力装置的净浮力B，以调整所述气枪撬架的沉放深度D；

根据关系式：D = L sin(θ)，

，

其中 L为所述炮缆在水中的长度，即炮缆长度L，L为定值；θ为气枪撬架在水中的拖曳夹角；G为所述气枪撬架在水中的重力，即所述气枪撬架的自重减去其在水中所受到的浮力，G为定值；B为所述浮力装置的净浮力，即所述浮力装置在水中受到的浮力减去自重；F为所述气枪撬架在水流冲击下受到的升力；R为所述气枪撬架在水流冲击下受到的阻力；当船速V为定值不变时，在受力平衡时，升力F和阻力R为定值不变。