DK163691B - Fremgangsmaade til positionsbestemmelse af et marint, seismisk modtagekabel - Google Patents
Fremgangsmaade til positionsbestemmelse af et marint, seismisk modtagekabel Download PDFInfo
- Publication number
- DK163691B DK163691B DK215584A DK215584A DK163691B DK 163691 B DK163691 B DK 163691B DK 215584 A DK215584 A DK 215584A DK 215584 A DK215584 A DK 215584A DK 163691 B DK163691 B DK 163691B
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- receiving cable
- vessel
- cable
- points
- seismic
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/38—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for water-covered areas
- G01V1/3817—Positioning of seismic devices
- G01V1/3835—Positioning of seismic devices measuring position, e.g. by GPS or acoustically
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/88—Sonar systems specially adapted for specific applications
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Oceanography (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Geology (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geophysics (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
- Navigation (AREA)
Description
i
DK 163691 B
FREMGANGSMÅDE TIL POSITIONSBESTEMMELSE AF ET MARINT, SEISMISK MODTAGEKABEL
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til po-5 sitionsbestemmelse af et marint, seismisk modtagekabel, som af et seismisk fartøj slæbes gennem vandet, og hvor azimut og afstand til punkter på modtagekablet måles i forhold til et referencepunkt og en referenceretning på fartøjet.
10 Til forskellige formål er det påkrævet at skaffe sig kendskab til geologiske forhold i jorden, hvilket gøres ved en seismisk undersøgelse, hvor der udløses en sprængladning, hvorefter man ved måling af signaler, der reflekteres fra forskellige lag, kan få et indtryk af lagenes opbygning og 15 fordeling.
Når en seismisk undersøgelse skal gennemføres for at udforske geologiske lag i en havbund, anvendes et seismisk fartøj, som slæber et modtagekabel gennem vandet.
20
Fra fartøjet udløses lydimpulser i vandet, for eksempel ved udløsning af sprængladninger eller luftkanoner, hvorefter disse lydimpulser reflekteres af lagene og af havbunden og opfanges af hydrofoner, som er fordelt langs modtagekablet, 25 der typisk kan have en længde på 2.400-3.000 m.
På grundlag af de af hydrofonerne modtagne signaler kan man derefter fastlægge profiler over de geologiske lags fordeling i havbunden.
30
Man vil umiddelbart antage, at modtagekablet slæbes gennem vandet i en retlinet bevægelse, som svarer til den bane, som fartøjet er planlagt at følge.
35 Dette er imidlertid ikke rigtigt, idet fartøjet på grund af
DK 163691 B
2 indflydelsen på vind og strøm ikke altid følger en retlinet bane, og at modtagekablet af de samme årsager kan være presset ud til siden for den tilstræbte bane i en jævn kurve og i andre tilfælde endda forløbe i bugtninger efter 5 fartøj et.
Modtagekablet er typisk opdelt i grupper på 25 m, og for at kunne opnå et brugbart resultat af den seismiske undersøgelse må man bestemme hver enkelt gruppes position i forhold 10 til fartøjet.
Fra US patentskrift nr. 3.953.827 kendes en fremgangsmåde, som i en udførelsesform er baseret på, at der hen langs modtagekablet er anbragt magnetkompasser, som kan fjernaf-15 læses fra fartøjet, idet der er tilvejebragt midler til at måle afstand og azimut fra et referencepunkt på fartøjet og til det pågældende magnetkompas.
Idet magnetkompasset angiver tangenten for den pågældende 20 gruppe, kan man på grundlag af den målte vinkel og afstand til magnetkompasset bestemme gruppens position i et retvinklet koordinatsystem.
Imidlertid medfører en positionsbestemmelse, som er baseret 25 på magnetkompasser, nogle unøjagtigheder som følge af, at misvisningen kan variere betydeligt inden for selv et begrænset område, hvortil kommer, at det er vanskeligt at måle misvisningen nøjagtigt.
30 Der anvendes derfor også i en række tilfælde en fremgangsmåde, som kendes fra US patentskrift nr. 3.905.007. Denne fremgangsmåde er baseret på et såkaldt langbaselinie måleanlæg, som omfatter transpondere anbragt på hver sin side af agterenden af det seismiske fartøj.
35
DK 163691 B
3
Denne fremgangsmåde har en relativt ringe nøjagtighed, som skønnes at være 3-4 m på 200 m afstand. Denne nøjagtighed aftager proportionalt med voksende afstand til punktet, der skal stedbestemmes, under forudsætning af samme målenøjag-5 tighed for hver afstand. Dette behøver imidlertid ikke at være tilfældet, idet afstandsnøjagtigheden kan aftage med voksende afstand til punktet på grund af akustiske forstyrrelser. Endvidere kan usikkerheden for hver afstand være forskellig som følge af, at lydbanerne er forskellige, 10 hvilket kan medføre en utilstrækkelig nøjagtig bestemmelse af azimut.
Det er derfor formålet med opfindelsen at angive en fremgangsmåde til positionsbestemmelse af et marint, seismisk 15 modtagekabel, som af et seismisk fartøj slæbes gennem vandet, hvilken fremgangsmåde skal være væsentligt nøjagtigere til stedbestemmelse af de enkelte grupper i modtagekablet end det er kendt ved tidligere anvendte fremgangsmåder, idet fremgangsmåden også skal kunne udøves uafhængigt af 20 variationer i jordens magnetfelt og være uafhængig af længden af modtagekablet.
Dette formål opnås ved en fremgangsmåde af den indledningsvist angivne art, hvilken fremgangsmåde ifølge opfindelsen 25 er særegen ved, at der anvendes et superkortbaselinie, hy-droakustisk måleanlæg, som omfatter en transducer monteret på fartøjet og indretninger, som transduceren kan kommunikere med eller modtage signaler fra, placeret ved punkterne langs modtagekablet.
30
Ved denne fremgangsmåde vil vinkelnøjagtigheden ikke aftage proportionalt med voksende afstand, fordi lydbanerne for de to afstande, som i princippet måles, vil være tilnærmet identiske.
35
DK 163691 B
4
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil derfor være klart overlegen i forhold til såvel magnetkompasmetoden som et hydroakustisk måleanlæg baseret på en langbaselinie.
5 De uselvstændige krav angiver udførelsesformer for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, og hensigtsmæssigheden af disse udførelsesformer vil fremgå af det efterfølgende.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen vil blive forklaret nær-10 mere i den nedenstående detaljerede beskrivelse under henvisning til tegningen, hvor:
Fig. la-lc viser skematisk princippet i en seismisk undersøgelse af en bund og lag i denne under et 15 vandområde, set fra siden, bagfra henholdsvis fra oven, fig. 2 viser skematisk et kendt seismisk fartøj set fra oven, 20 fig. 3a-3c viser skematisk set fra oven et kendt hydroakustisk måleanlæg baseret på en magnetkompasmeto-de, 25 fig. 4a-4b viser princippet for positionsbestemmelse ved polære koordinater, fig. 5 viser skematisk set fra siden hovedkomponenter til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfin-30 delsen, fig. 6a-6b viser fremgangsmåden ifølge opfindelsen under måling til et punkt i et målekabel, set fra oven henholdsvis fra siden, 35
DK 163691 B
5 fig. 7 viser kalibrering af et måleanlæg til brug ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen, set fra oven, og 5 fig. .8 viser effekten af en vinkelmålefejl på forskellige afstande langs er målekabel.
Ved fremgangsmåder til seismiske undersøgelser til havs, fig. 1, bliver energi 1 udløst i vandet ved hjælp af luft-10 kanoner eller andre metoder ("skud"). Refleksioner 2 fra havbunden 8 og lag i undergrunden 9 bliver opfanget af grupper af hydrofoner 3 i modtagekablet. Modtagekablets længde er typisk 2.400-3.000 m langt og er opdelt i grupper på typisk 25 meters længde.
15 På grundlag af refleksionerne fra havbunden og lagene i undergrunden er det muligt at udtegne profiler for havbunden og de nævnte lag.
20 Ved konventionelle seismiske undersøgelser (kaldet 2-dimen-sionale eller bare 2D) antager man, at det seismiske modtagekabel forløber retlinet bag ved det seismiske fartøj 10, og at det følger den bane 5, som fartøjet skal sejle langs med. Man antager endvidere, at de reflekterede signaler 2 25 kommer fra punkter 6, som ligger i det lodrette plan gennem kablet 4.
Denne antagelse er ikke rigtig af to grunde. For det første forløber kablet ikke nødvendigvis retlinet bag ved fartø-30 jet, som vist på fig. lc; dette skyldes havstrømme, og at fartøjet ikke bevæger sig retlinet (styreeffekter). For det andet kan geologien gøre, at refleksionerne også kommer fra punkter 7 uden for det lodrette plan gennem kablet, se fig.
Ib.
35
DK 163691 B
6
Ved detaljerede seismiske undersøgelser over områder med kompliceret geologi må man tage hensyn til de registrerede datas virkelige refleksionspunkter. Dette gøres ved en meget kompliceret undersøgelsesteknik, som kaldes 3-dimensio-5 nal (3D). Denne teknik, som kræver behandling af store datamængder, er i dag mulig ved hjælp af moderne datamaskiner.
Ved en 3D-undersøgelse lægges profilerne meget tæt, typisk 10 med en indbyrdes afstand på 50-75 m, og man tager med i beregningen, hvor hver enkelt gruppe i modtagekablet befinder sig ved modtagelse af refleksioner. Dette medfører altså, at man må kende positionen af hver enkelt modtagegruppe for hvert skud.
15 1 de yderligere beskrivelser af fremgangsmåder til bestemmelse af modtagekablets position forudsættes det, at positionen for en navigationsantenne 13 på det seismiske fartøj er bestemt, fig. 2, og at fartøjet er udstyret med et gyro-20 kompas 14 på en sådan måde, at positionen for andre punkter 15 på fartøjet kan beregnes ud fra navigationsantennens 13 position.
Det forudsættes endvidere, at man med position mener et 25 punkts koordinater refereret til et geografisk koordinatsystem i form af længde og bredde eller som retvinklede koordinater (x, y) i en kortprojektion.
Til operationer på norsk sokkel vil Europæisk Datum 1950 og 30 UTM-projektionen anvendes.
Et anlæg, som hidtil har været nærmest enerådende til positionsbestemmelse af et seismisk modtagekabel, er baseret på brug af små magnetkompasser med høj nøjagtighed, fig. 3, 35 hvorfor en med dette anlæg udført fremgangsmåde benævnes
DK 163691 B
7 magnet kompasmetoden. Et antal sådanne magnetkompasser 11, typisk i et antal fra seks til tolv, monteres i modtagekablet 4. Disse kompasser 11 har indbygget digitalvinkelaflæsning og er forbundet gennem modtagekablet med udlæsningsud-5 styr ombord i fartøjet.
Kablets form tilnærmes ved en matematisk kurve, som har sit faste punkt i et fastgørelses- eller slæbepunkt 22 i fartøjet, hvilken kurve som grænsebetingelser har, at kurvens 10 tangentretning 21 i de punkter, som svarer til kompasplaceringerne, skal være lig med azimut 12 (vinkel i forhold til geografisk nord) i disse punkter. Efter at den matematiske kurve er fastlagt, kan man beregne positionen for hver enkelt gruppe hydrofoner 3 i modtagekablet. Dette gøres nor-15 malt for hvert skud.
De målinger, som foretages med magnetkompasserne, refererer til den magnetiske nordpol 17. For at komme frem til azimut 12 må man korrigere for forskellen mellem magnetisk nord og 20 geografisk nord, den såkaldte misvisning eller deviation 18. Deviationen er opgivet på søkortene, men for at opnå den ønskede nøjagtighed, må man foretage en bestemmelse af deviationen i det aktuelle undersøgelsesområde. Endvidere kan kompasserne være behæftet med systematiske fejl 19, som 25 også må bestemmes og tages hensyn til ved beregning af azimut. Det har i praksis vist sig, at de korrektioner, som må gøres for deviation og systematiske fejl, vil variere med retningen for den sejlede bane 5, så kalibrering af anlægget må gøres meget omhyggeligt.
30
Ved kalibrering sejler man i forskellige retninger og foretager kompasaflæsninger. I udgangspunktet antager man, at dette gøres, når der ikke er havstrømme, når strømmen er lige stærk, men modsat rettet og lignende. Ved statistisk 35 analyse af dataene kommer man så frem til korrektionerne.
DK 163691 B
8
Da forholdene under kalibreringen ikke vil være helt som antaget, for eksempel på grund af vindinducerede strømme og så videre, vil korrektionerne være behæftet med fejl. Denne fejl vil virke systematisk, når aflæsningerne påføres sine 5 korrektioner. Nøjagtigheden af azimut vil være i størrelsesordenen +/- 1°.
Ved magnetkompasmetoden er det værd at mærke sig, at positionen for punkter på kablet ikke måles direkte. Positions-10 bestemmelser foregår indirekte via den matematiske kurve, som fastlægges ved tangentgrænsebetingelserne. Det er derfor vanskeligt at kvantificere, hvilken nøjagtighed, der kan opnås ved metoden, men en størrelsesorden på 25-50 m for de bageste dele af kablet har været antydet af selska-15 ber, som anvender metoden.
Brug af magnetkompas til bestemmelse af positionen for modtagekablet forudsætter, at magnetfeltet i operationsområdet er retningsstabilt. På høje breddegrader, som for eksempel 20 Nord-Norge, vil magnetfeltet variere både i styrke og retning på grund af de såkaldte magnetiske storme. Retningsændringerne kan være flere grader over kort tid, hvilket vil gøre anvendelsen af magnetkompas til bestemmelse af kabelposition ringe egnet i sådanne områder.
25
Polærmåling betyder måling af afstand 22 og vinkel 23 fra et kendt punkt 27 til et nyt punkt 26 i forhold til en referenceretning 24, fig. 4a. Referenceretningens azimut 25 forudsættes kendt. Det nye punkts 26 position kan nu bereg-30 nes i forhold til det kendte punkt 27 ved en dekomponering af den målte afstand 22 i X- og Y-retning ved, at azimut 28 for linien fra kendt til nyt punkt er beregnet.
Ved anvendelse af det polære måleprincip ved positionsbe-35 stemmelse af et seismisk modtagekabel måles azimut 29 og
DK 163691 B
9 afstand 30 fra slæbefartøjet til punkter 31 på kablet, fig.
4b.
Det seismiske kabel slæbes på en dybde af typisk 5-20 m, og 5 det er derfor nødvendigt at foretage de nævnte målinger gennem vandet. Til dette anvendes ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen et superkortbaselinie, hydroakustisk måleanlæg, det vil sige, at vinkler måles i forhold til en basislinie, som er i størrelsesordenen 10 cm, medens de målte afstande 10 kan være op til ca. 300.000 cm.
Superkortbaselinie, hydroakustiske måleanlæg er kommercielt tilgængelige, for eksempel Simrad HPR system, og vil ikke blive beskrevet her. Det skal imidlertid nævnes, at hoved-15 komponenterne i anlægget, fig. 5, er en transducer 32 eller målehoved, som kan sænkes 3-4 m ned under fartøjets bund, en styreelektronik 33 samt en udlæsningsenhed 34, som giver afstand og vinkel. Målehovedet 32 må være monteret på en sådan måde, at vinkler i forhold til fartøjets centerlinie 20 eller anden referencelinie kan måles. Anvendelse af anlægget ved at "hænge det ud over skibssiden" vil ikke fungere. Endvidere må der på målekablet 4 findes en indretning 35, som målehovedet kan kommunikere med eller modtage signaler fra.
25
Ved den udførelsesform for fremgangsmåden ifølge opfindelsen, som beskrives her, vil denne indretning 35 være en transponder, en såkaldt beacon eller en responder, som er fastgjort uden på modtagekablet. Forskellen mellem disse 30 er, at en transponder svarer på et opkald fra målehovedet, en beacon udsender kontinuerligt signaler, medens en responder udsender signaler, når den får besked om dette via kablet (elektriske impulser).
35 Det superkortbaselinie, hydroakustiske anlæg vil være knyt-
DK 163691 B
10 tet til fartøjets gyrokompas 36, og anlægget må også være udstyret med en lodret referenceenhed 37, så de målinger, som gøres, automatisk bliver korrigeret for rulning og huggen i søen. Det er af afgørende betydning, at målte vinkler 5 er sat i relation til det vandrette plan.
Ved brug af anlægget til bestemmelse af positionen for punkter 42 langs kablet, fig. 6a, måler det superkortbase-linie, hydroakustiske måleanlæg vinklen 38 mellem en refe-10 rencelinie 46, normalt fartøjets centerlinie eller en dermed parallel linie, og målelinien 43 til et punkt 42 på modtagekablet 4. Referenceliniens 46 azimut er kendt fra gyrokompasset, og azimut 40 for målelinien 43 er dermed givet.
15
Afstanden langs målelinien 43 fra transduceren 41 til målepunkterne 42 langs kablet (transponder, beacon eller responder) kan beregnes ud fra den tovejsløbetid for signalet gennem vandet. For større afstande, typisk 1.000 m og mere, 20 kan imidlertid afstandsmålingerne blive noget unøjagtige på grund af, at strålegangen 44 ikke er retlinet i det lodrette plan på grund af små lodrette temperaturgradienter i vandet, overfladebølger og lignende, fig. 6a, 6b. Målepunkternes 42 placering langs kablet vil imidlertid være kendt, 25 og man kan derfor benytte denne afstand og den målte vinkel i beregningen af punktets position. Denne afstand vil ved et kurvet kabel afvige noget fra den rette linie. Dette kan kompenseres, efter at kablets form er foreløbig beregnet, ved at den foreløbige form bruges til at beregne forskellen 30 mellem buen og den rette linie. Kablets endelige form kan derefter beregnes.
Ved positionsbestemmelse af et seismisk modtagekabel vil det være kablets tværafvigelse fra det planlagte profil, 35 som vil være kritisk. Ved de moderate bueformer, som kablet
DK 163691 B
11 kan få, vil afvigelsen mellem bue og ret linie ikke være af kritisk betydning.
Antallet af målepunkter 42 langs kablet må tilpasses den 5 nøjagtighed, som man har behov for til den endelige positionsbestemmelse af modtagekablet. Antallet må også tilpasses, efter at man har vundet praktisk erfaring med metoden.
Det må imidlertid antages, at fire til otte målepunkter 42 fordelt langs modtagekablet vil være et typisk antal.
10
Efter at positionen for målepunkterne 42 er bestemt, kan kablets form blive tilnærmet ved en matematisk kurve. Grænsebetingelserne for den matematiske kurve vil være, at den skal have sit udgangspunkt i slæbepunktet 45 på fartøjet, 15 og at den skal gå gennem de målepunkter 42, som er bestemt ved den polære hydroakustiske målemetode. Kurven kan i sin enkleste form bestå af rette liniestykker mellem målepunkterne 42. Første liniestykke vil være fra kablets slæbepunkt 45, fig. 6a, til første målepunkt 42.
20
Normalt vil den enkelte bruger vælge en matematisk kurve gennem de positionsbestemte målepunkter 42, som passer til brugerens filosofi om, hvorledes kablets form er. Fremgangsmåden ifølge opfindelsen tager ikke hensyn til, hvil-25 ken matematisk kurve skal benyttes, men blot til, hvordan positionen for målepunkterne 42 langs kablet, som skal bruges til beregning af den matematiske kurve, bestemmes.
Ved udøvelse af fremgangsmåden ifølge opfindelsen er det 30 nødvendigt at kalibrere anlægget, da en rigtig azimut er kritisk. De komponenter, som indgår i bestemmelsen af azimut, er gyrokompasset 14 og det hydroakustiske superkortba-selinieanlæg.
35 Gyrokompasset 14 må vise rigtig værdi af to grunde, for det
DK 163691 B
12 første for at kunne bestemme position for punkter på fartøjet 10 i forhold til navigationsantennen 13, se fig. 2, for det andet for at bestemme referenceliniens 46 azimut, se fig. 6a.
5
Det hydroakustiske måleanlæg må kalibreres således, at det måler en vinkel på 0° langs referencelinien 46.
En enkel, nøjagtig og effektiv metode til kalibrering vil 10 være at lægge fartøjet til kaj 47 i et roligt farvand, fig.
7. Fartøjet må ballastes på en sådan måde, at det ikke har slagside. Fartøjets centerlinie må bestemmes og afmærkes 48 på dæk/skrog forude og agterude. Fra faste geodætiske mærker 49 på land kan man nu via landmålingstekniske metoder 15 bestemme de geografiske koordinater for punkterne 48, og centerliniens azimut 50 kan beregnes. Afvigelse mellem en bestemt azimut og gyro kan nu bestemmes, og gyroen kan korrigeres, eventuelt kan korrektionen tages med i beregningsalgoritmerne for den hydroakustiske polære målemetode.
20
Det superkortbaselinie, hydroakustiske måleanlægs vinkelmåling kan kalibreres ved, at en transponder 51 hænges ud fra en båd i en afstand af minimum 800 m fra det seismiske fartøj. Via landmålingstekniske metoder bestemmes transponde-25 rens 51 position, og azimut 52 for målelinien fra det seismiske fartøj til transponderen 51 kan bestemmes. Forskellen mellem denne azimut 52 og fartøjets azimut 50 skal nu være lig vinklen 53 målt med det superkortbaselinie, hydroakustiske måleanlæg. Alternativt kan denne vinkel 53 bestemmes 30 direkte ved teodolitmåling fra fartøjet. Der må uanset metoden foretages flere målinger med transponderen 51 i mange retninger bag ved det seismiske fartøj.
Det blev ovenfor nævnt, at målepunktet 42 på kablet kan væ- 35 re en transponder, en beacon eller en responder. Ideelt bør 13
DK 163691 B
målepunktet 42 være en responder, som kontrolleres af det superkortbaselinie hydroakustiske måleanlæg via elektriske ledninger gennem modtagekablet og en elektromagnetisk kobling til responderen. Ved denne metode er man udelukkende 5 afhængig af signalgang den ene vej gennem vandet, hvilket reducerer mulighederne for, at støj skal ødelægge målingerne. Endvidere giver respondermetoden mulighed for måling af afstand.
10 Respondermetoden kræver installation af en speciel kobling via det seismiske modtagekabel, og af praktiske grunde vil anvendelse af en responder måske ikke være aktuel. Der står da tilbage at anvende transpondere eller beacons. Transponders kræver modtagelse af et signal gennem vandet fra 15 en transducer på fartøjet. På grund af, at signalet må gå både til og fra transponderen, øges risikoen for, at støj kan ødelægge målingerne over længere afstande, som for eksempel mod enden af det seismiske modtagekabel. Transpondere giver som nævnt mulighed for afstandsbestemmelse.
20
Beaconmetoden giver den samme fordel med sending den ene vej af signalerne som respondere. Imidlertid kan signaludsendelsen ikke kontrolleres, så man under uheldige forhold kan miste målinger, fordi signaler fra flere beacons ankom-25 mer til transduceren samtidig. Beaconmetoden giver ikke mulighed for afstandsmåling, og afstande bestemt ved installation af beacons langs kablet må anvendes.
Det bedste superkortbaselinie, hydroakustiske måleanlæg, 30 som er på markedet i dag, har en nøjagtighed på vinkelen, som er lig med +/-0,5°. Antager man, at gyrokompassets 14 nøjagtighed er +/-0,5°, og at kalibreringen har en nøjagtighed på +/- 0,2°, og at disse fejl er af tilfældig karakter, vil systemets vinkelnøjagtighed være: 35
DK 163691 B
14 V 0,52 + 0,52 + 0,22 = +/- 0,7°
Fig. 8 viser, at tværfejlen 54 på modtagekablet vil være proportional med afstanden til det seismiske fartøj. Tabel-5 len nedenfor viser effekten af +/- 0,7° fejl på forskellige afstande: 500 m : tværfejl 6 m 1.000 m: tværfejl 12 m 10 1.500 m: tværfejl 18 m 2.000 m: tværfejl 24 m 2.500 m: tværfejl 30 m
Ved at forudsætte, at modtagekablets form ikke varierer 15 drastisk fra et seismisk skud til det næste ca. 10 sek. senere, vil man ved at udføre en filtrering og statistisk analyse af måleresultaterne muligvis kunne forbedre disse værdier.
20 Ved den hydroakustiske polære målemetode foretages der en direkte måling af positionen for enkeltpunkter på modtagekablet. For at bestemme positionen for hver gruppe af hyd-rofoner i modtagekablet, må man tilnærme kablets form med en matematisk kurve, men grænsebetingelserne for denne kur-25 ve vil være, at den skal gå gennem givne positioner. Dette vil medføre sikrere positionsbestemmelser, ikke mindst et sikrere skøn af nøjagtigheden. 1 al positionsbestemmelse opererer man med visse tolerancer, og det er af stor betydning for at vurdere den endelige nøjagtighed af et totalan-30 læg, at der kan fastlægges et sikkert skøn for fejlmarginen for hver enkelt komponent.
Ved den hydroakustiske polære målemetode vil man være uafhængig af magnetfelter og andre ydre påvirkninger. Anlægget 35 vil kunne kalibreres ved kaj i lukket farvand, så kalibre-
DK 163691 B
15 ringsusikkerhed kan holdes på et minimum.
Ved brug af metoden benyttes udelukkende udstyr, som er monteret på fartøjet og på modtagekablet. Andre akustiske 5 målemetoder kan tænkes brugt, for eksempel langbasemetoder, men disse vil fordre installation på bunden af et net af transpondere (sendere/modtagere), som kommunikerer med installationer på modtagekablet og på fartøjet. Et sådant system vil være mere besværligt i operativ henseende, og der 10 vil være en vis risiko for, at transpondere kan blive flyttet, for eksempel ved trawlfiskeri i området.
Den hydroakustiske polære målemetode har en begrænsning; ved specielle temperaturforhold i vandet kan der opstå tem-15 peraturlag, som bevirker, at lydstrålen bliver afbøjet på en sådan måde, at man ikke får hydroakustisk kommunikation mellem fartøj og installationerne langs kablet. Man bør derfor foretage temperaturmålinger i operationsområdet, før en opgave starter, for at påvise en sådan uheldig opdeling 20 i lag ved forskellige temperaturer.
Claims (5)
1. Fremgangsmåde til positionsbestemmelse af et marint seismisk modtagekabel (4), som af et seismisk fartøj (10) 5 slæbes gennem vandet, og hvor azimut (40) og afstand (43) til punkter (42) på modtagekablet (4) måles i forhold til et referencepunkt (41) og en referenceretning (46) på fartøjet (10), kendetegnet ved, at der anvendes et superkortbaselinie, hydroakustisk måleanlæg, som omfatter 10 en transducer (32, 41) monteret på fartøjet (10) og indretninger (35), som transduceren (32, 41) kan kommunikere med eller modtage signaler fra, placeret ved punkterne (42) langs modtagekablet (4).
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes et superkortbaselinie, hydroakustisk måleanlæg, hvor indretningerne (35), som transduceren (32, 41. kan kommunikere med eller modtage signaler fra, udgøres af respondere eller transpondere. 20
3. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at der anvendes et superkortbaselinie, hydroakustisk måleanlæg, hvor indretningerne (35), som transduceren (32, 41. kan kommunikere med eller modtage signaler fra, udgøres 25 af beacons, og at afstanden (43) til punkterne (42) på modtagekablet (4) beregnes på grundlag af oplysninger om placeringen af de nævnte beacons langs modtagekablet (4), målinger af azimut (40) og efter valg antagelser om modtagekablets (4) geometri i vandet. 30
4. Fremgangsmåde ifølge et af kravene 1-3, kendetegnet ved, at positionen for vilkårlige punkter langs modtagekablet (4) bestemmes ved interpolation mellem målte værdier på grundlag af oplysninger om placeringen af 35 punkterne (42) langs modtagekablet (4) og efter valg anta- DK 163691 B 17 gelser om modtagekablets (4) geometri i vandet.
5. Fremgangsmåde ifølge et af de foregående krav, kendetegnet ved, at der anvendes et superkortba-5 selinie, hydroakustisk måleanlæg, som er integreret med et gyrokompas (36) installeret på fartøjet (10).
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO831513 | 1983-04-29 | ||
NO831513A NO161090C (no) | 1983-04-29 | 1983-04-29 | Fremgangsmaate til posisjonsbestemmelse av marin seismisk mottagerkabel. |
Publications (4)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK215584D0 DK215584D0 (da) | 1984-04-30 |
DK215584A DK215584A (da) | 1984-10-30 |
DK163691B true DK163691B (da) | 1992-03-23 |
DK163691C DK163691C (da) | 1992-08-10 |
Family
ID=19887070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK215584A DK163691C (da) | 1983-04-29 | 1984-04-30 | Fremgangsmaade til positionsbestemmelse af et marint, seismisk modtagekabel |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4870626A (da) |
BE (1) | BE899538A (da) |
CA (1) | CA1208428A (da) |
DE (1) | DE3414900A1 (da) |
DK (1) | DK163691C (da) |
FR (1) | FR2545226B1 (da) |
GB (1) | GB2138942B (da) |
IE (1) | IE55212B1 (da) |
IS (1) | IS2909A7 (da) |
MX (1) | MX156212A (da) |
NL (1) | NL8401171A (da) |
NO (1) | NO161090C (da) |
Families Citing this family (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4660185A (en) * | 1985-01-23 | 1987-04-21 | Tensor Geophysical Service Corporation | Method for determining the absolute location of a streamer incorporating a reference signal system where the a priori location of the reference signal source (or alternatively the detector) need not be known |
USH549H (en) * | 1985-04-22 | 1988-12-06 | Shell Oil Company | Apparatus and method for locating towed seismic apparatus |
US4709356A (en) * | 1985-11-22 | 1987-11-24 | Shell Oil Company | Seismic array positioning |
GB8531952D0 (en) * | 1985-12-31 | 1986-02-05 | Sar Plc | Stereo balance adjuster |
FR2601143B1 (fr) * | 1986-07-01 | 1988-12-02 | Geophysique Cie Gle | Procede et systeme de localisation et de correction d'orientation d'un objet mobile autonome et d'un objet mobile non autonome |
NO173206C (no) * | 1988-06-06 | 1999-11-11 | Geco As | Fremgangsmåte til posisjonsbestemmelse av minst to seismiske kabler i et refleksjonsseismisk målesystem |
US5128898A (en) * | 1990-10-02 | 1992-07-07 | Halliburton Geophysical Services, Inc. | Method and apparatus for detecting orientation of downhole geophones |
US5183966A (en) * | 1990-11-19 | 1993-02-02 | Western Atlas International, Inc. | Termination assembly with improved waterblock |
FR2727765B1 (fr) * | 1994-12-06 | 1997-01-10 | Thomson Csf | Procede de reception avec levee d'ambiguite pour une antenne acoustique lineaire remorquee |
US5696733A (en) * | 1996-10-30 | 1997-12-09 | Western Atlas International Inc. | Method for verifying the location of an array of sensors |
US5757722A (en) * | 1997-05-21 | 1998-05-26 | Western Atlas International, Inc. | Method for verifying the location of an array of detectors |
US6049507A (en) * | 1997-09-30 | 2000-04-11 | Mobil Oil Corporation | Method and apparatus for correcting effects of ship motion in marine seismology measurements |
AUPR364701A0 (en) * | 2001-03-09 | 2001-04-12 | Fleming, Ronald Stephen | Marine seismic surveys |
AU2002235665B2 (en) * | 2001-03-09 | 2007-04-05 | Ronald Stephen Fleming | Marine seismic surveys |
US7660192B2 (en) * | 2005-05-12 | 2010-02-09 | Western Geco L.L.C. | Seismic streamer receiver selection systems and methods |
US7391674B2 (en) * | 2006-07-26 | 2008-06-24 | Western Geco L.L.C. | Methods and systems for determining orientation of seismic cable apparatus |
US8593905B2 (en) * | 2009-03-09 | 2013-11-26 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying in icy or obstructed waters |
US9354343B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-05-31 | Ion Geophysical Corporation | Declination compensation for seismic survey |
US9389328B2 (en) | 2009-03-09 | 2016-07-12 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying with towed components below water's surface |
US9535182B2 (en) | 2009-03-09 | 2017-01-03 | Ion Geophysical Corporation | Marine seismic surveying with towed components below water surface |
CN102109347B (zh) * | 2009-12-23 | 2012-10-17 | 中国石油天然气集团公司 | 确定海上拖缆勘探最佳转弯路径的方法 |
US8374053B2 (en) | 2010-05-19 | 2013-02-12 | Ion Geophysical Corporation | Seismic streamer shape estimation |
FR2961317B1 (fr) * | 2010-06-10 | 2014-01-17 | Kietta | Procede de prospection sismique en milieu aquatique |
WO2013055847A1 (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-18 | Geco Technology B.V. | Marine seismic variable depth control method and device |
US9494429B2 (en) | 2013-10-30 | 2016-11-15 | Pgs Geophysical As | Marine streamer inertial navigating drag body |
US10248886B2 (en) | 2013-10-30 | 2019-04-02 | Pgs Geophysical As | System and method for underwater distance measurement |
AU2015214530A1 (en) * | 2014-02-07 | 2016-09-15 | Conocophillips Company | Seismic streamer shape correction using derived compensated magnetic fields |
FR3043791B1 (fr) | 2015-11-17 | 2018-11-16 | Kietta | Controle de la profondeur d'un cable sismique |
FR3054890B1 (fr) | 2016-08-02 | 2019-07-05 | Kietta | Controle de la position horizontale d’un cable sismique |
CN112182899B (zh) * | 2020-10-10 | 2022-04-22 | 中南大学 | 一种基于曲线拟合平差模型的线缆动态定位方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3292141A (en) * | 1964-12-24 | 1966-12-13 | Texas Instruments Inc | Marine normal moveout determination |
DE1965552C3 (de) * | 1968-12-30 | 1980-04-03 | Chevron Research Co., San Francisco, Calif. (V.St.A.) | Seeseismisches Verfahren |
US3831136A (en) * | 1972-05-05 | 1974-08-20 | Chevron Res | Method of initiating and collecting seismic data related to strata underlying bodies of water using a continuously moving seismic exploration system located on a single boat |
CA972062A (en) * | 1972-05-05 | 1975-07-29 | Chevron Research And Technology Company | Method of initiating and collecting seismic data related to strata underlying bodies of water using a continuously moving seismic exploration system located on a single boat |
FR2218571B1 (da) * | 1973-02-21 | 1976-05-14 | Erap | |
US4068208A (en) * | 1975-07-14 | 1978-01-10 | Texas Instruments Incorporated | Marine streamer position determination system |
DE2607372A1 (de) * | 1976-02-24 | 1977-08-25 | Licentia Gmbh | Waeschetrockner |
US4087780A (en) * | 1976-06-28 | 1978-05-02 | Texaco Inc. | Offshore marine seismic source tow systems and methods of forming |
US4063213A (en) * | 1976-06-28 | 1977-12-13 | Texaco Inc. | Methods for accurately positioning a seismic energy source while recording seismic data |
US4231111A (en) * | 1978-03-13 | 1980-10-28 | Mobil Oil Corporation | Marine cable location system |
EP0018053B1 (en) * | 1979-04-24 | 1983-12-07 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Means for marine seismic exploration and method of operating such means |
US4376301A (en) * | 1980-12-10 | 1983-03-08 | Chevron Research Company | Seismic streamer locator |
NZ199066A (en) * | 1980-12-10 | 1985-08-30 | Chevron Res | Marine seismic streamer location |
FR2519424B1 (fr) * | 1982-01-05 | 1985-10-11 | Inst Francais Du Petrole | Methode de telemesure acoustique pour la determination de la position relative d'un objet immerge par rapport a un vehicule et dispositif pour sa mise en oeuvre |
US4532617A (en) * | 1982-09-29 | 1985-07-30 | Baecker Donald Ray | System for locating a towed marine object |
NO830358L (no) * | 1983-02-02 | 1984-08-03 | Kongsberg Vaapenfabrik Corp Bu | Anordning ved en hydrofonkabel for marinseismiske undersoekelser |
-
1983
- 1983-04-29 NO NO831513A patent/NO161090C/no unknown
-
1984
- 1984-04-06 GB GB08409016A patent/GB2138942B/en not_active Expired
- 1984-04-12 NL NL8401171A patent/NL8401171A/nl unknown
- 1984-04-19 DE DE19843414900 patent/DE3414900A1/de not_active Withdrawn
- 1984-04-26 IS IS2909A patent/IS2909A7/is unknown
- 1984-04-27 FR FR8406670A patent/FR2545226B1/fr not_active Expired
- 1984-04-27 CA CA000452970A patent/CA1208428A/en not_active Expired
- 1984-04-27 BE BE0/212847A patent/BE899538A/fr not_active IP Right Cessation
- 1984-04-27 IE IE1042/84A patent/IE55212B1/en not_active IP Right Cessation
- 1984-04-27 MX MX201168A patent/MX156212A/es unknown
- 1984-04-30 DK DK215584A patent/DK163691C/da active
-
1987
- 1987-03-16 US US07/027,120 patent/US4870626A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO161090C (no) | 1989-06-28 |
MX156212A (es) | 1988-07-25 |
DK163691C (da) | 1992-08-10 |
NL8401171A (nl) | 1984-11-16 |
NO831513L (no) | 1984-04-07 |
NO161090B (no) | 1989-03-20 |
FR2545226A1 (fr) | 1984-11-02 |
IE841042L (en) | 1984-10-29 |
DE3414900A1 (de) | 1984-10-31 |
GB8409016D0 (en) | 1984-05-16 |
GB2138942B (en) | 1986-12-31 |
BE899538A (fr) | 1984-08-16 |
IS2909A7 (is) | 1984-10-30 |
DK215584A (da) | 1984-10-30 |
GB2138942A (en) | 1984-10-31 |
CA1208428A (en) | 1986-07-29 |
FR2545226B1 (fr) | 1986-08-29 |
IE55212B1 (en) | 1990-07-04 |
US4870626A (en) | 1989-09-26 |
DK215584D0 (da) | 1984-04-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DK163691B (da) | Fremgangsmaade til positionsbestemmelse af et marint, seismisk modtagekabel | |
US4992990A (en) | Method for determining the position of seismic streamers in a reflection seismic measuring system | |
US4446538A (en) | Marine cable location system | |
CN111854704A (zh) | 一种海洋地球物理综合调查系统 | |
CN104569988A (zh) | 利用回声测深进行大水深测量的校正方法 | |
CN107664758A (zh) | 基于长基线或超短基线组网的深海导航定位系统及方法 | |
CN105116372A (zh) | 一种浅海海底水平直线水听器阵朝向校准的方法 | |
CN112068078A (zh) | 一种组合长基线深海水声定位方法 | |
CN107462891B (zh) | 一种三点式深海潜标定位方法 | |
NO343921B1 (no) | System for lokalisering og posisjonering av akustiske lineære slepeantenner som integrerer midler for lokale tilbakemeldingsstyringsmidler | |
GB2116715A (en) | Marine cable location method | |
CN105651264A (zh) | 一种海底电缆探测系统 | |
Grządziel et al. | Estimation of effective swath width for dual-head multibeam echosounder | |
US20130046472A1 (en) | Method of determining the relative position of two detectors at the bottom of the sea | |
RU2303275C2 (ru) | Система определения координат подводных объектов | |
US9423521B2 (en) | Method of determining the position of a detector disposed at the bottom of the sea | |
US20100102985A1 (en) | Receiver orientation in an electromagnetic survey | |
CN105115494A (zh) | 一种基于“准短基线”的惯性导航/水声组合导航方法 | |
RU2786847C2 (ru) | Способ определения пространственного положения трубопровода на участке подводного перехода | |
Ciani et al. | Seafloor surveying by divers | |
Kelland | CALIBRATION OF AN UNDERWATER ACOUSTIC DISTANCE MEASURING INSTRUMENT. | |
Stenborg | The Swedish parallel sounding method state of the art | |
Jubinski | A test of the accuracy of a magnetic compass-based streamer location system | |
Nortrup | Hydrographic Surveying | |
Fernandes | An approach towards solving refraction problems in EM1002 multi-beam echo-sounder system |