JPH0547799B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、曳航式地震探査装置のトリガ方式に
関するものである。

［従来の技術］ 本発明者は、先に、特開昭61−178686号とし
て、海底構造調査用地震波探査装置について提案
している。この既提案の装置は、曳航船によつ
て、地震波検出用のハイドロホンと、そのハイド
ロホンからの出力信号を収録するデータ収録器を
もつた深海曳航器とを海底近傍において曳航し、
海面近傍に位置するエアガンにおいて所定の時間
間隔で発振させ、海底及び海底下で反射する反射
波をハイドロホンで検出してデータ収録器に収録
し、この動作を音源の発振に対応して断続的に繰
返すようにしている。

このようなオフライン方式の深海曳航器のデー
タ収録の開始は、最初の到来波を検出して、それ
から所定時間行うのが一般的である。しかし、雑
音が多かつたり、受信部の利得調整が適正でなか
つたりすると、検知が正常に行われず、データ収
録ができなくなる場合がある。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の技術的課題は、上述したような曳航器
の受信波によるトリガ方式を改め、曳航器内の時
計により所定の時間間隔で、一定時間、ロギング
を行うようにすると同時に、その時点に海底反射
波を受波収録させ、それによつてデータ収録器の
メモリを効率良く使用可能にすると共に、雑音等
に左右されることなく確実にデータ収録できるよ
うにしたトリガ方式を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明のトリガ方式
は、曳航船によつて、地震波検出用のハイドロホ
ンと、そのハイドロホンからの出力信号を収録す
るデータ収録器をもつた曳航器とを、ワイヤを介
して海底近傍において曳航し、海面近傍に位置す
る音源で発振させ、海底及び海底下で反射する反
射波を上記ハイドロホンで検出して、音源と電気
的に結線されていないデータ収録器に収録し、こ
の動作を音源の発振に対応して断続的に繰返すよ
うにしたオフライン方式の曳航式地震探査装置に
おいて、音源発信部側の時計の時刻較正パルスに
より時刻を較正された曳航器内の時計により、音
源の発振制御と無関係に、一定の時間間隔で、一
定時間、データ収録器へのロギングを行うように
すると同時に、船上の曳航器用音源発振部におい
て船と曳航器との間の距離を計測しその距離に基
づき、音波が曳航器に到達するに要する時間だけ
音源の発振時点を調整して、上記ロギングの開始
直後にその音波を曳航器に到達させる、という技
術的手段を採用している。

［作 用］ 海底構造を調査するに際し、海底近傍に位置す
る曳航器は、外部信号によることなく、所定の時
間間隔で所定時間データ収録器へのロギングを行
うように設定し、一方、曳航船上においては、船
と曳航器の間の距離測定を行い、その距離に基づ
き、音波が曳航器に到達するに要する時間を考慮
して、ロギングの開始直後にその音波を曳航器に
到達させるように音源を発振させる。

その結果、丁度、データ収録開始時点におい
て、直接波（初動波）が曳航器に到達することに
なり、その直接波と共に海底及び海底下で反射し
て戻つてくる反射波がハイドロホンで検出され、
データ収録器に必要なデータ収録が行われる。

［実施例］ 第１図は本発明の曳航式地震探査装置の主要部
を構成する曳航器用音源発振部の構成を示し、第
２図は上記地震探査装置の概要を示している。

まず、第２図によつて地震探査装置の全体的な
構成について説明すると、同図において、１は曳
航船、２は音源としてのエアガン、３は深海を対
象とした曳航器であり、曳航船１と海底５の近傍
の深海曳航器３とを鋼製ワイヤ４で接続してい
る。

上記深海曳航器３は、ワイヤ４で直接的に曳航
船１に接続された耐圧性のデータ収録器６を備
え、この収録器６に牽引用兼電気信号伝達用のケ
ーブル７を介して探海用ハイドロホン８が接続さ
れている。また、上記収録器６は、曳航器内の時
計により所定の時間間隔で、一定時間、ロギング
を行うようにし、その間にハイドロホン８から電
気信号の形で出力されるデータをメモリに記録す
ると共に、その収録器を船上に引上げたときに
は、船上のコンピユータ等の外部機器にそのデー
タを転送するようにしたものである。

次に、曳航船１上またはその近傍に配置される
第１図の深海曳航器用音源発振部について説明す
る。

ルビジウム発振器（原子時計）を基準クロツク
として作動する時計は、年〜秒までが表示される
もので、時刻のセツトは時刻設定部のデジタルス
イツチで行われる。また、外部よりシリアルの時
刻セツトデータを入力することによつても行え
る。

インターバルタイマは、音源のトリガ間隔を設
定するもので、上記時計に接続されて、時計と連
動し、時計の歩進と同期してパルスが立ち上がる
ように構成され、インターバルタイマ時間設定部
のデジタルスイツチにより設定される。このデジ
タルスイツチの代りに、プロセツサのデータを使
用することもできる。

一方、曳航船１と深海曳航器３との間の距離を
計測するため、曳航船１にはトランスポンダ受信
器及び線長計が選択的に使用可能に設けられる。
トランスポンダ受信器は、船底装備または曳航す
るトランスジユーサと海底近傍を曳航する曳航器
３に取付けたトランスポンダとの間の音波の往復
時間を計測するものであり、また、線長計は深海
曳航器３に接続したワイヤ４の巻出し長さを計測
するものである。これらの出力であるデジタルデ
ータは、データ出力部においてシリアル形式に変
換し、プロセツサに送られる。

プロセツサは、上記トランスポンダ受信器また
は線長計からの距離データがデータ出力部を介し
て入力され、この距離データとインターバルタイ
ムから遅延時間を算出して、そのデータをエアガ
ントリガ用タイマに入力するものである。

前記インターバルタイマに接続したエアガント
リガ用タイマは、上記トランスポンダ受信器また
は線長計で得た曳航船１（エアガン）と曳航器３
との距離（時間）データから、インターバルタイ
マの出力トリガを遅延させるもので、このタイマ
の出力パルスにより、フアイヤリングサーキツト
を介してエアガンがトリガされる。

また、時刻記録部は、インターバルタイマのパ
ルス出力時刻及びエアガントリガ用タイマのパル
ス出力時刻を記録するもので、プリンタによる印
字及びフロツピーデイスクへのデータの記録が行
われる。

次に、上記構成を有する装置の動作について説
明する。

(1) 時刻設定部のデジタルスイツチで時計の時刻
を設定する。

(2) インターバルタイマの時間間隔を設定する。
深海曳航器３のデータ収録を、例えば15秒毎に行
うとすると、時計の０，15，30，45秒でインター
バルタイマのパルスが出力される。

(3) インターバルタイマの出力は、深海曳航器３
の時刻較正パルスとして利用される。そのため、
深海曳航器内の時計の時刻設定を音源発振部の時
計を参照して行い、較正パルスを入力する。較正
パルスは０秒のときに立ち上がり、これにより、
深海曳航器３内の時計の歩進が開始される。船上
の時計と深海曳航器の時計が同期したことにな
る。

(4) 深海曳航器３は、外部信号によることなく、
内部の時計により、所定の時間間隔で所定時間だ
けロギングするモードに設定し、例えば15秒間隔
で、４秒間ロギング（トレース）するように設定
する。

(5) 深海曳航器３を海中に投入し、曳航用のワイ
ヤ４を繰出す。深海曳航器が海底に近づき、海底
下の反射波がとれる深度になつたら、エアガンの
発振を開始する。

(6) トランスポンダ受信器により船と曳航器の間
の距離測定を行う場合には、船のトランスジユー
サより11kHzの呼びかけ信号を発振し、曳航器３
のトランスポンダはこの信号を受けて9kHzの応
答信号を発振する。船のトランスジユーサは、こ
の9kHzの信号を受けて、トランスポンダ受信器
のカウンタを停止させ、信号の往復の時間を表示
する。例えば、計測値が6secの場合、船と曳航器
の間の距離は約4500m（海中での音速を1500m／
ｓとする。）である。

なお、線長計によつてワイヤの巻出し長さを計
測する場合も、上述した場合と実質的に同一であ
る。

(7) 上記6secのデータがプロセツサに出力され
る。15秒間隔で、４秒間のロギングを行う場合、
ロギングの3sec前からエアガンを発振させれば、
丁度４秒間のデータ収録開始時点において、直接
波（初動波）が到達することになる。

このようにしてエアガンの発振の遅延時間を決
定し、エアガントリガ用タイマで上記距離に応じ
たパルス信号を発生させる。このパルス信号によ
りエアガン２が発振し、海底で反射して戻つてく
る反射波がハイドロホン８で検出され、データ収
録器６に必要なデータ収録が行われる。

なお、実際には、エアガンの発振をロギングの
3sec前よりも若干遅くして、4secのトレース内に
直接波が確実に入るようにするのが好ましい。

また、船と曳航器の間の距離は測定毎に変化す
るが、ある範囲内ではエアガン発振の遅延時間を
一定とし、後のデータ解析を容易にすることも、
プロセツサのソフトウエアにより可能である。

第３図に、上述した動作のタイムチヤートを示
している。

［発明の効果］ 以上に詳述した本発明のトリガ方式によれば、
従来の曳航器の受信波によるトリガ方式を改め、
曳航器内の時計により所定の時間間隔で、一定時
間、ロギングを行うようにすると同時に、その時
点に海底反射波を受波収録させるようにしている
ので、データ収録器のメモリを効率良く使用でき
ると共に、雑音等に左右されることなく確実にデ
ータ収録を行うことができ、また船と曳航器との
間の距離を計測し、その距離に応じて音源の発振
時点を調整するようにしているので、常に直接波
及び海底反射波を確実にトレース内に入れてデー
タ収録を行うことができる。

特に、直接波の到来を検出して行う従来の方式
では、直接波の最初の立ち上がり部分が記録でき
ず、完全な波形となつていないが、本発明の方式
では、直接波を完全に記録することができ、ウエ
ーブレツド処理等のデジタル処理が行なえ、反射
記録の質を高めることができる。

また、水深10000m近くの海溝で探査を行う場
合、直接波を検知するトリガ方式では、音源と深
海ハイドロホンとの距離が離れすぎ、受波信号が
弱くなり、確実にデータ集録を行うことができな
いが、本発明のトリガ方式では、受波信号の強弱
にかかわらず、確実にデータ集録を行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る深海曳航器の音源発振部
の構成を示すブロツク図、第２図は地震探査装置
の全体的な構成を示す説明図、第３図はデータ収
録動作について説明するためのタイムチヤートで
ある。 １…曳航船、２…エアガン、３…深海曳航器、
４…ワイヤ、５…海底、６…データ収録器、７…
ケーブル、８…ハイドロホン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 曳航船によつて、地震波検出用のハイドロホ
   ン、そのハイドロホンからの出力信号を収録する
   データ収録器をもつた曳航器とを、ワイヤを介し
   て海底近傍において曳航し、海面近傍に位置する
   音源で発振させ、海底及び海底下で反射する反射
   波を上記ハイドロホンで検出して、音源と電気的
   に結線されていないデータ収録器に収録し、この
   動作を音源の発振に対応して断続的に繰返すよう
   にしたオフライン方式の曳航式地震探査装置にお
   いて、 音源発信部側の時計の時刻較正パルスにより時
   刻を較正された曳航器内の時計により、音源の発
   振制御と無関係に、一定の時間間隔で、一定時
   間、データ収録器へのロギングを行うようにする
   と同時に、船上の曳航器用音源発信部において船
   と曳航器との間の距離を計測し、その距離に基づ
   き、音波が曳航器に到達するに要する時間だけ音
   源の発振時点を調整して、上記ロギングの開始直
   後にその音波を曳航器に到達させる、 ことを特徴とする曳航式地震探査装置のトリガ方
   式。