JP2019516112A - 地下油層の無線センサネットワークのための磁気誘導に基づく位置特定 - Google Patents
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Abstract
Description
106 WMLE
108 SDP緩和
112 ADM
114 CGA
200 システムモデル
202 地下油層
204 掘削井
208、210 アンカ装置
212、214、216、218、220、222 センサ
224 MI通信ネットワーク
226、228 MI通信リンク
230 油井システム
ADM 交互方向拡張ラグランジュ法
CGA 共役勾配アルゴリズム
MI 磁気誘導
RMFS 受信磁界強度
SDP 半確定値計画
WMLE 加重最尤推定法
WUSN 無線地下センサネットワーク
Claims (26)
- 炭化水素貯留層の中の無線地下センサネットワーク(WUSN)内の、前記炭化水素貯留層内のそれぞれのセンサ位置に配設された複数のセンサの各々によって、前記複数のセンサと、前記炭化水素貯留層内のダイポールアンテナ上のそれぞれの既知のアンカ装置位置に配設された少なくとも2つのアンカ装置と、を互いにつなぐ磁気誘導(MI)ネットワークを形成する複数のそれぞれのMIリンク上の、それぞれの受信された磁界強度(RMFS)を測定するステップと;
磁気誘導に基づく前記複数のセンサの各々により、前記それぞれのRMFSを、前記MIネットワークを介して少なくとも1つのアンカ装置へ送信するステップと;
前記受信されたRMFSから、前記WUSN内の前記複数のセンサの前記それぞれのセンサ位置と前記少なくとも2つのアンカ装置の前記それぞれのアンカ装置位置との間の距離の推定値を表す距離群を決定するステップと;
前記決定された距離群と前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置とに対して一連のアルゴリズムを適用することによって、MIに基づく位置特定フレームワークを確立するステップと;
前記MIに基づく位置特定フレームワークを確立した後、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第1の推定位置を表す、第1のセンサ位置群を決定するステップと;
前記第1のセンサ位置群を決定した後、前記決定された第1のセンサ位置群に基づいて、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第2の推定位置を表す、第2のセンサ位置群を決定するステップと;を備える、
方法。 - 前記一連のアルゴリズムを適用するステップは、前記決定された距離群及び前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置に対して、最初に加重最尤推定法(WMLE)を適用するステップと、次に半確定値計画(SDP)緩和を適用するステップとを備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記第1のセンサ位置群を決定するステップは、前記確立したMIに基づく位置特定フレームワークに対して、交互方向拡張ラグランジュ法(ADM)を適用するステップを備える、
請求項1に記載の方法。 - 前記第2のセンサ位置群を決定するステップは、前記決定された第1のセンサ位置群に対して共役勾配アルゴリズム(CGA)を適用するステップを備える、
請求項3に記載の方法。 - 前記第1の推定位置は粗い推定であり、前記第2の推定位置は精細な推定である、
請求項1に記載の方法。 - 前記決定された第2のセンサ位置群は、前記決定された第1のセンサ位置群よりも正確である、
請求項1に記載の方法。 - 前記ダイポールアンテナは、前記炭化水素貯留層上の掘削井の内部に配設されている、
請求項1に記載の方法。 - 一方のアンカ装置は前記炭化水素貯留層内の前記ダイポールアンテナの上部に配置されており、他方のアンカ装置は前記炭化水素貯留層内の前記ダイポールアンテナの底部に配置されている、
請求項7に記載の方法。 - 前記受信されたRMFSから距離群を決定するステップは、MIに基づく通信チャネルモデルに基づく、
請求項1に記載の方法。 - コンピュータに実装された方法であって:
炭化水素貯留層の中の無線地下センサネットワーク(WUSN)内の、前記炭化水素貯留層内のそれぞれのセンサ位置に配設された複数のセンサの前記それぞれのセンサ位置と、前記炭化水素貯留層内のダイポールアンテナ上のそれぞれの既知のアンカ装置位置に配設された少なくとも2つのアンカ装置の前記それぞれのアンカ装置位置と、の間の距離群を決定するステップと;
前記決定された距離群と前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置とに対して一連のアルゴリズムを適用することによって、MIに基づく位置特定フレームワークを確立するステップと;
前記MIに基づく位置特定フレームワークを確立した後、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第1の推定位置を表す、第1のセンサ位置群を決定するステップと;
前記第1のセンサ位置群を決定した後、前記決定された第1のセンサ位置群に基づいて、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第2の推定位置を表す、第2のセンサ位置群を決定するステップと;を備える、
方法。 - 前記一連のアルゴリズムを適用するステップは、前記決定された距離群及び前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置に対して、最初に加重最尤推定法(WMLE)を適用するステップと、次に半確定値計画(SDP)緩和を適用するステップとを備える、
請求項10に記載の方法。 - 前記第1のセンサ位置群を決定するステップは、前記確立したMIに基づく位置特定フレームワークに対して、交互方向拡張ラグランジュ法(ADM)を適用するステップを備える、
請求項10に記載の方法。 - 前記第2のセンサ位置群を決定するステップは、前記決定された第1のセンサ位置群に対して共役勾配アルゴリズム(CGA)を適用するステップを備える、
請求項12に記載の方法。 - 前記第1の推定位置は粗い推定であり、前記第2の推定位置は精細な推定である、
請求項10に記載の方法。 - 前記決定された第2のセンサ位置群は、前記決定された第1のセンサ位置群よりも正確である、
請求項10に記載の方法。 - 前記ダイポールアンテナは、前記炭化水素貯留層上の掘削井の内部に配設されている、
請求項10に記載の方法。 - 一方のアンカ装置は前記炭化水素貯留層内の前記ダイポールアンテナの上部に配置されており、他方のアンカ装置は前記炭化水素貯留層内の前記ダイポールアンテナの底部に配置されている、
請求項16に記載の方法。 - 前記決定された距離群は、磁気誘導(MI)通信チャネルモデルに基づいている、
請求項10に記載の方法。 - 一時的でないコンピュータ読み取り可能媒体であって:
炭化水素貯留層の中の無線地下センサネットワーク(WUSN)内の、前記炭化水素貯留層内のそれぞれのセンサ位置に配設された複数のセンサの前記それぞれのセンサ位置と、前記炭化水素貯留層内のダイポールアンテナ上のそれぞれの既知のアンカ装置位置に配設された少なくとも2つのアンカ装置の前記それぞれのアンカ装置位置と、の間の距離群を決定するステップと;
前記決定された距離群と前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置とに対して一連のアルゴリズムを適用することによって、MIに基づく位置特定フレームワークを確立するステップと;
前記MIに基づく位置特定フレームワークを確立した後、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第1の推定位置を表す、第1のセンサ位置群を決定するステップと;
前記第1のセンサ位置群を決定した後、前記決定された第1のセンサ位置群に基づいて、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第2の推定位置を表す、第2のセンサ位置群を決定するステップと;を備える、
コンピュータ読み取り可能媒体。 - 前記一連のアルゴリズムを適用するステップは、前記決定された距離群及び前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置に対して、最初に加重最尤推定法(WMLE)を適用するステップと、次に半確定値計画(SDP)緩和を適用するステップとを備える、
請求項19に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。 - 前記第1のセンサ位置群を決定するステップは、前記確立したMIに基づく位置特定フレームワークに対して、交互方向拡張ラグランジュ法(ADM)を適用するステップを備える、
請求項19に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。 - 前記第2のセンサ位置群を決定するステップは、前記決定された第1のセンサ位置群に対して共役勾配アルゴリズム(CGA)を適用するステップを備える、
請求項21に記載のコンピュータ読み取り可能媒体。 - 炭化水素貯留層の中の無線地下センサネットワーク(WUSN)内のそれぞれのセンサ位置に配設された複数のセンサであって、
前記複数のセンサの各々によって、前記複数のセンサと少なくとも2つのアンカ装置とを互いにつなぐ磁気誘導(MI)ネットワークを形成する複数のそれぞれのMIリンク上の、それぞれの受信された磁界強度(RMFS)を測定し、
磁気誘導に基づく前記複数のセンサの各々により、前記それぞれのRMFSを、前記MIネットワークを介して少なくとも1つのアンカ装置へ送信するように作動する、複数のセンサと;
前記炭化水素貯留層内のダイポールアンテナ上のそれぞれの既知のアンカ装置位置に配設された前記少なくとも2つのアンカ装置であって、前記MIネットワークを介して前記複数のセンサから前記それぞれのRMFSを受信するように作動する、少なくとも2つのアンカ装置と;
データ処理装置であって、
前記炭化水素貯留層の中の前記WUSN内の、前記複数のセンサの前記それぞれのセンサ位置と、前記少なくとも2つのアンカ装置の前記それぞれのアンカ装置位置と、の間の距離群を決定し、
前記決定された距離群と前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置とに対して一連のアルゴリズムを適用することによって、MIに基づく位置特定フレームワークを確立し、
前記MIに基づく位置特定フレームワークを確立した後、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第1の推定位置を表す、第1のセンサ位置群を決定し、
前記第1のセンサ位置群を決定した後、前記決定された第1のセンサ位置群に基づいて、前記炭化水素貯留層内の前記それぞれのセンサ位置の第2の推定位置を表す、第2のセンサ位置群を決定するように作動する、データ処理装置と;を備える、
システム。 - 前記一連のアルゴリズムを適用するステップは、前記決定された距離群及び前記少なくとも2つのアンカ装置の前記既知の位置に対して、最初に加重最尤推定法(WMLE)を適用するステップと、次に半確定値計画(SDP)緩和を適用するステップとを備える、
請求項23に記載のシステム。 - 前記第1のセンサ位置群を決定するステップは、前記確立したMIに基づく位置特定フレームワークに対して、交互方向拡張ラグランジュ法(ADM)を適用するステップを備える、
請求項23に記載のシステム。 - 前記第2のセンサ位置群を決定するステップは、前記決定された第1のセンサ位置群に対して共役勾配アルゴリズム(CGA)を適用するステップを備える、
請求項25に記載のシステム。
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