COLOCACIÓN DE CABLE SÍSMICO UTILIZANDO UNIDADES DE SISTEMA DE MEDICIÓN DE INERCIA ACOPLADAS
Campo de la Invención La presente invención pertenece a la investigación sísmica, y más particularmente, a un método y aparato para determinar de una manera más exacta la posición de objetos de investigación sísmica en una investigación sísmica marina. Antecedentes de la Invención La exploración sísmica se realiza tanto en tierra como en el agua. En ambos ambientes, la exploración comprende investigar las formaciones geológicas subterráneas para determinar depósitos de hidrocarburos. Una investigación típica comprende desplegar una fuente acústica y sensores acústicos en ubicaciones previamente determinadas. La fuente imparte ondas acústicas en las formaciones geológicas. Las características de la formación geológica reflejan las ondas acústicas a los sensores. Los sensores reciben las ondas reflejadas, las cuales son procesadas para generar los datos sísmicos. Entonces, el análisis de los datos sísmicos puede reflejar las ubicaciones probables de los depósitos de hidrocarburos. El conocimiento exacto de las posiciones de los objetos de investigación sísmica, por ejemplo, las fuentes acústicas y receptores acústicos es importante para la exactitud del análisis. En las investigaciones de tierra, el problema de la colocación es diferente al de una situación marina, debido a que las condiciones ambientes son diferentes. Las fuentes, sensores y otros objetos una vez colocados generalmente no cambian en un grado mayor. Sin embargo, las investigaciones marinas son más dinámicas y las fuentes, sensores y otros objetos se mueven a una frecuencia mucho más alta debido a las condiciones ambientales más difíciles de controlar. Las investigaciones marinas son de por lo menos en dos tipos. En un primero, una extensión de capturadores y fuentes es remolcada detrás de una embarcación de investigación. Cada capturador incluye sensores y aparatos múltiples, incluyendo receptores acústicos. En el segundo tipo, se coloca en el fondo del océano una extensión de cables sísmicos, cada uno de los cuales incluye sensores múltiples, y una fuente es remolcada desde la embarcación de investigación. En ambos casos, muchos factores complican la determinación de la posición de los sensores, incluyendo el viento, las corrientes, la profundidad del agua y la inaccesibilidad. En el segundo tipo de investigación sísmica, donde la extensión de cables sísmicos es colocada en el fondo del mar, se pone mucha atención a como quedan los cables sísmicos conforme son colocados. Una configuración importante es la forma de los cables sísmicos conforme son desplegados. La forma del cable sísmico en el agua durante el despliegue, generalmente una forma catenaria debe de ser conocida o proyectada si va a ser controlada de manera efectiva durante el despliegue. Se necesita control para optimizar la velocidad y exactitud del despliegue. También se desea control para evitar el enredado de los cables sísmicos con otras construcciones, tales como otros cables o aparatos submarinos. Se puede tomar una acción de remedio para evitar dichos problemas y mejorar la seguridad de las operaciones subacuáticas. Las técnicas actuales aplican varias técnicas de diseño para proyectar la forma y/o la posición del cable sísmico durante el despliegue. Estos modelos consideran las características físicas del cable sísmico (por ejemplo, el peso, diámetro, etc.), y toman en cuenta el efecto en el cable sísmico de las corrientes marinas pronosticadas conforme desciende al fondo del mar. Sin embargo, dichos métodos solamente proporcionan un modelo, o proyección de la forma de los cables sísmicos y son predicados en el conocimiento limitado de las propiedades del mar. Por lo tanto, el despliegue, recuperación e investigación sísmica que utilizan capturadores remolcados o cables en el fondo del océano requieren estimados de las coordenadas de posición de la extensión sísmica, fuente y receptores, los cuales deben de ser conocidos con grados variables de certidumbre dependiendo de los requerimientos de la operación y la investigación. Con el objeto de lograr estos diferentes métodos se utiliza el cálculo de la coordenada. Existen dos métodos principales para calcular las coordenadas, ya sea por medio de la medición directa o por medio de una computación de un modelo resultante de la fuerza basado en las mediciones de fuerza. Los métodos que utilizan mediciones directas incluyen GPS, distancias acústicas, direcciones del compás y algunas veces también se utilizan otros. La presente invención se refiere a solucionar o por lo menos reducir, uno o todos los problemas mencionados anteriormente. Breve Descripción de la Invención La presente invención comprende un aparato y un método para utilizarlos en una investigación sísmica. El aparato comprende un objeto de investigación sísmica en un aparato de medición de inercia conectado al objeto de investigación sísmica. El método comprende tomar las mediciones de inercia del movimiento de puntos seleccionados en una extensión sísmica en relación con al menos un punto conocido, y aplicar las mediciones de inercia al punto conocido para determinar las posiciones de los puntos seleccionados. Breve Descripción de los Dibujos La presente invención puede ser entendida haciendo referencia a la descripción siguiente cuando es tomada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los cuales los números de referencia similares identifican elementos similares, y en los cuales: La figura 1 es una vista en perspectiva tridimensional de una investigación sísmica; La figura 2 ilustra una segunda investigación sísmica en una modalidad alternativa a la de la figura 1 en una vista en perspectiva tridimensional; La figura 3 ilustra un aparato de colocación de inercia de la modalidad de la figura 1 ;
La figura 4 ilustra el despliegue de un cable sísmico en la investigación de la figura 1 , de acuerdo con la presente invención y la aplicación de una técnica de la calibración de rango acústico opcional; La figura 5 ilustra un aparato de cómputo que puede ser utilizado para implementar algunos aspectos de la presente invención; La figura 6 ilustra la segunda investigación sísmica de la figura
2, durante la realización de la investigación misma; La figura 7 ilustra una técnica de calibración acústica opcional según es aplicada a la investigación sísmica de la figura 2; La figura 8 ilustra una tercera investigación sísmica en una modalidad alternativa a lad de la figura 1 y la figura 2, en una vista en perspectiva tridimensional; y La figura 9 ilustra una técnica de filtración de Kalman de circuito abierto como puede ser utilizada para calibrar las unidades de inercia. Aunque la presente invención es susceptible a varias modificaciones y formas alternativas, los dibujos ilustran modalidades específicas aquí descritas en detalle a modo de ejemplo. Deberá quedar entendido, sin embargo, que la presente descripción de las modalidades específicas no pretende limitar la invención a las formas particulares descritas, sino al contrario, la intención es cubrir todas modificaciones, equivalentes y alternativas que se encuentran dentro el espíritu y alcance de la presente invención, tal y como lo definen ias reivindicaciones adjuntas. Descripción Detallada de la Invención A continuación se describen modalidades ilustrativas de la presente invención. Por razones de claridad, no se describen todas las características de la implementación real en esta descripción. Por supuesto, se podrá apreciar que en el desarrollo de cualquiera de dichas modalidades reales, deberán tomarse numeras decisiones específicas de la implementación para lograr las metas específicas de los desarrolladores, tales como el cumplimiento con las restricciones relacionadas con el negocio y relacionadas con el sistema, las cuales varían de una implementación a otra. Además se deberá apreciar que dicho desarrollo, aunque es complejo y consume tiempo, sería una empresa de rutina para aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción. La figura 1 es una vista en perspectiva tridimensional de una primera investigación sísmica, en la cual la embarcación de investigación 103 ha desplegado una extensión sísmica 105. La extensión sísmica 105 incluye una pluralidad de cables sísmicos 106 de acuerdo con la presente invención. Los cables sísmicos 106 han sido desplegados desde la embarcación de investigación 103 en la superficie 109 de un cuerpo de agua 1 12, a través del agua 1 12, hasta el fondo 1 15. Los cables sísmicos 106 son desplegados en una preparación para la investigación de una formación geológica subterránea 1 18 más allá del fondo 1 15 y que presenta por lo menos un reflector 121. Como lo podrán apreciar aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción, el tamaño de la investigación sísmica 100 será específico de la implementación. Por lo tanto, el número de cables sísmicos 106 empleados en la investigación sísmica 100 no es material para la práctica de la presente invención. La embarcación de investigación 103 o una segunda embarcación dedicada como una embarcación de fuente, también ha montado en la misma una fuente acústica 124 de acuerdo con la práctica convencional. En la modalidad ilustrada, la fuente acústica 124 es una pistola de aire o un vibrador pero se puede utilizar cualquier fuente sísmica adecuada conocida en la técnica. Los cables sísmicos 106 incluyen una pluralidad de módulos de sensor 127 cada uno, un alojamiento, una variedad de instrumentos que incluyen un receptor acústico (no mostrado), por ejemplo, hidrófono o geófono. Debido a que el cable sísmico 106 es desplegado en el fondo 1 15, los receptores acústicos son geófonos en la modalidad descrita. Los cables sísmicos 106 también incluyen, de acuerdo con la presente invención, una pluralidad de aparatos de colocación de inercia ("I PDs") 130, descritos con mayor detalle más adelante, que incluyen por lo menos una unidad de medición de inercia ("ÍMU", no mostrado en la figura 1 ) y que también se describe más adelante. En la modalidad ilustrada, el cuerpo de agua 1 12 es un océano y por lo tanto, al fondo 1 15 nos podemos referir como "lecho marino" o un "fondo de océano". Por consiguiente, nos podemos referir al cable sísmico 106 como un "cable del fondo del océano" ("OBC"). Sin embargo, la presente invención no está limitada a estos. El cuerpo de agua 1 12 puede ser cualquier cuerpo de agua, ya sea agua salada, agua dulce o agua salobre. La presente invención por lo tanto puede ser empleada en ambientes marinos, lagos y otros cuerpos de agua dulce y en zonas de transición que incluyen agua salobre. De un modo similar, la presente invención puede ser desplegada en capturadores sísmicos, como se podrá explicar más adelante. Observar que el término "marino" es utilizado de acuerdo con el uso de la industria y describe una investigación realizada en cualquier ambiente acuático independientemente de si el agua es salada, dulce o salobre. La presente invención tampoco está limitada a las investigaciones marinas que emplean OBCs 106. Por ejemplo, considerar la investigación sísmica 200, ilustrada en la figura 2. Igual que la investigación sísmica 100, la investigación sísmica 200 puede ser realizada en agua salada, dulce o salobre, sin embargo, la investigación sísmica 200 emplea una extensión sísmica 202 de cables sísmicos 206 desplegados cerca de la superficie 109 del agua 102 y son remolcados desde una embarcación de investigación 103. En este tipo de investigación marina, a los cables sísmicos 206 nos referimos como "capturadores". Como lo podrán apreciar aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción, los capturadores 206 pueden ser desplegados en profundidades variables debajo de la superficie 1 12, aunque todavía cerca de la superficie 109. Los cables sísmicos 206 incluyen módulos del sensor 227 que alojan sensores acústicos apropiados (no mostrados), por ejemplo, hidrófonos y IPDs 230. Los cables sísmicos 206 también pueden incluir equipo que no es un análogo directo de los capturadores sísmicos 106, como aparatos de dirección (no mostrados), generalmente conocidos como "aves" o "aletas-Q". En la práctica convencional, las aves incluyen una batería, un sistema de suministro de energía, una interfase de comunicaciones y un compás que todos son empleados en su función de dirección de los cables sísmicos respectivos 206. Sin embargo, las aves convencionales han sido modificadas de acuerdo con la presente invención, tal y como se describe con mayor detalle más adelante, para implementar la presente invención. Por lo tanto, los I PDs 230 en la investigación sísmica 200 también pueden ser utilizados para dirigir los capturadores 206 y de ahí, la extensión sísmica 202. Regresando a la figura 1 y tal como se mencionó anteriormente, los cables sísmicos 106 incluyen, de acuerdo con la presente invención, una pluralidad de I PDs 130. Los IPDs 130 pueden ser integrados completamente con los sistemas electrónicos de cable sísmico, operados como un sistema autónomo independiente del sistema electrónico de cable sísmico con su propio suministro de energía y comunicación; o como una combinación de ambos de operación integrada y autónoma. En la modalidad ilustrada, los I PDs 130 son separados e independientes de los módulos de sensor 127. Por lo tanto, puede ser conveniente, proporcionar la energía, control y los componentes electrónicos de datos de los I PDs 1 30 independientes de los cables sísmicos 1 06, o en alguna combinación de integración o autonomía. Los I PDs 1 30 no dirigen el cable sísmico 1 06 durante el despliegue en la modalidad de la figura 1 , sino en vez de ello, son utilizados para determinar su posición. Por lo tanto, algunas modalidades pueden eliminar los I MUs de los I PDs 1 30 para los módulos de sensor 127. En dichas modalidades, podría ser conveniente proporcionar energía, control y los datos electrónicos a los I M Us más completamente integrados con aquellos de los cables sísmicos 1 06. Haciendo referencia ahora a la figura 3, los I PDs 1 30 pueden ser implementados combinando un IMU 300 con los componentes seleccionados 305, por ejemplo, la batería, el sistema de suministro de energía e interfases de comunicación, de "aves" convencionales utilizadas para los capturadores de dirección . El IM U 300 puede ser por ejemplo, un sistema micro-electromecánico ("MEMS") de unidad de medición de inercia, que comprende acelerómetros de 3 ejes y giroscopios (no mostrados) y un sistema de control (tampoco mostrado) implementado en un software. Los MEMS adecuados basados en la unidad de movimiento de inercia son los micro-I NS comercialmente ofrecidos por I mego AB, con la cual nos podemos poner en contacto en: Arvid Hedvalls backe 4 41 1 33 Goteborg Sweden Tel : +46-31 -750 1 800 Fax: +46-31 -750 1 8 01 Este micro-I NS puede navegar en condiciones tan difíciles como de 50 g de aceleraciones y velocidades de rotación hasta 3000 grados/s, combinados con un ancho de banda de por lo menos 0 a 200 Hz. Todos los grados de libertad son calculados y están disponibles para el usuario, tales como guiñada, ángulos de cabeceo de la embarcación y oleaje y posición. Actualmente, el micro-INS está construido en un cubo de 50 mm y se han hecho esfuerzos para reducir todavía más su tamaño. Sin embargo, se pueden utilizar otros IMUs pequeños en modalidades alternativas. En una modalidad, los aparatos de medición de inercia pueden ser muestreados en 1000 Hz, utilizando convertidores de análogo a digital de 24 bits ("A/D"). El sistema de control convierte los datos del sensor en un sistema de coordenadas que puede ser utilizado por otros sistemas. Los IPDs 130 de la modalidad ilustrada son operados con un sistema autónomo, independientemente del sistema electrónico de cables sísmicos, con su propio suministro de energía y sistema de comunicación. Cuando la energía del cable sísmico principal es encendida, los I PDs 130 son energizados desde la embarcación de investigación 103 y se comunica mediante una comunicación primaria. Cuando se apaga la energía principal, los IPDs 130 son energizados desde una batería de un "ave" y se comunican utilizando comunicaciones secundarias. Como se observó anteriormente, modalidades alternativas pueden implementar estas funcionalidades de manera diferente. La figura 4 ¡lustra el despliegue de un cable sísmico sencillo 106 de la extensión 105 de la figura 1 . Conforme es desplegado el cable sísmico 106, las condiciones ambientales, tales como el viento y ia corriente, imparten fuerza sobre cables sísmicos 106 en la embarcación 103. Las fuerzas distorsionan la trayectoria del cable sísmico 106 a lo largo de uno o más de tres ejes de coordenadas x, y y z, ocasionando desviaciones en la trayectoria descendente. Estas desviaciones a la vez, afectan la posición de los módulos del sensor 130 en el fondo 160. De acuerdo con la presente invención, el cable sísmico 106 es desplegado dentro del agua 1 12 en un punto conocido, por ejemplo, el punto 400. El punto conocido 400 es un punto de referencia fijo en el muelle posterior de la embarcación de despliegue 103 en donde se inician las coordenadas IPD/IMU. Observar que el punto 400 es "conocido" en el sentido de que puede ser calculada su posición con una exactitud relativamente alta, por ejemplo, una exactitud mucho mejor de la que se necesita para el cálculo de la posición de los módulos del sensor. La posición del punto 400 puede ser conocida, por ejemplo, de mediciones del Sistema de Posicionamiento Global ("GPS") de un receptor GPS con una antena (no mostrada), a bordo de la embarcación de investigación 103. El receptor GPS puede ser colocado en el equipo utilizado para desplegar el cable sísmico 106 dentro del agua 1 12, por ejemplo, justamente antes de que el IPD 130 salga del aparato de despliegue. Conforme desciende el cable sísmico 106 al fondo 1 15, las condiciones ambientales anteriormente mencionadas ocasionan que el cable sísmico 106 se desvié en todas las tres direcciones. Los IMUs 300 mostrados en la figura 3, de los IPDs 130 miden estas desviaciones y el descenso y los transmiten por el cable sísmico 106 a la embarcación de investigación 103. La embarcación de investigación 103 aloja un sistema de recolección de datos (no mostrado) el cual puede también en algunas modalidades ser usado para determinar las posiciones de los IPDs 130, 230. La figura 5 ilustra un aparato de cómputo de ejemplo en el cual puede ser realizado dicho procesamiento. El aparato de cómputo 500 incluye uno o más procesadores 505 que se comunican con el almacenamiento 510 por el bus del sistema 515. El almacenamiento 510 puede incluir un disco duro y/o una memoria de acceso aleatorio ("RAM") y/o un almacenamiento removible, tal como un disco magnético zip 517, un disco duro removible (no mostrado) o un disco óptico 520. El almacenamiento 510 es codificado con una o más estructuras de datos 525 que almacena, entre otros los puntos de despliegue conocido 400, las desviaciones medidas y el descenso medido adquirido, tal como se explicó anteriormente, un sistema operativo 530, un software de interfase del usuario 535 y una aplicación 565. El software de interfase del usuario 535, en conjunto con una pantalla 540 implementa una ¡nterfase del usuario 545. La interfase del usuario 545 puede incluir dispositivos periféricos y/o tales como unas teclas o teclado 550, un ratón 555 o una palanca de juegos 560. En la modalidad ilustrada, la ¡nterfase del usuario 545 es una interfase gráfica del usuario ("GUI"), pero se puede emplear cualquier interfase adecuada conocida en la técnica. El procesador 505 opera bajo el control del sistema operativo 530, el cual puede ser prácticamente cualquier sistema operativo conocido en la técnica. La aplicación 565 es invocada por el sistema operativo 530 en el momento del encendido, reajuste o ambos dependiendo de la implementación del sistema operativo 530. El aparato de cómputo 500 puede ser, por ejemplo, una computadora personal montada en una rejilla. De un modo similar, el aparato de cómputo 500 puede ser implementado como una estación de trabajo. Sin embargo, esto no es necesario para la práctica de la presente invención y se puede emplear cualquier aparato de cómputo adecuado. Observar que la ubicación física en la cual ocurre el procesamiento no es material para la práctica de la presente invención. Los datos pueden ser procesados en el punto de recolección, por ejemplo, a bordo de la embarcación de investigación 103 de la figura 1 . Los datos de colocación generalmente son procesados a bordo de la embarcación sísmica 103 de la figura 1 y pueden ser procesados nuevamente después en alguna instalación de procesamiento remota de donde fueron recolectados. Los datos de colocación pueden ser enviados a un punto de reprocesamiento de cualquier manera convencional. Por ejemplo, los datos de colocación pueden ser transmitidos de manera inalámbrica a la instalación de reprocesamiento, pueden ser codificados en un medio de almacenamiento que entonces es transportado físicamente a la instalación de procesamiento. Un aparato de cómputo, tal como el ilustrado en la figura 5 aplica entonces las desviaciones medidas y el descenso medido al punto de despliegue conocido 400 para determinar la posición del cable sísmico 1 06 en el fondo 1 1 5. De un modo más preciso, las posiciones de los I PDs 1 30 pueden ser determinadas de esta manera y las posiciones de los módulos del sensor 1 27 pueden ser inferidas o calculadas basadas en las colocaciones de los I PDs 1 30 y otra información. Por ejemplo, dependiendo de la implementación, las colocaciones de los módulos de sensor 127 pueden ser determinadas de las posiciones de los I PDs 130 y su distancia y dirección de los módulos de sensor 127. Observar que se desea particularmente que se conozcan generalmente las posiciones de los módulos de sensor 127. Por lo tanto, las modalidades en las cuales están incluidos los I MUs en los módulos de sensor 127 pueden ser preferidas ya que las colocaciones de los I MUs definirán de una manera cercana las colocaciones de los módulos de sensor 127. Sin embargo, esto no es necesario para la práctica de la presente invención. Por ejemplo, en la modalidad de la figura 1 , los I PDs 1 30 y los módulos de sensor 1 27 pueden estar ubicados en puntos conocidos en el cable sísmico 1 06. Las posiciones de los I PDs 1 30 en el fondo 1 1 5 entonces pueden ser determinadas tal y como se describe más adelante. La forma y posición del cable sísmico 1 06 entonces puede ser calculada de las posiciones de los I PDs 1 30. Finamente, las posiciones de los módulos del sensor 127 pueden ser determinadas entonces de la forma del cable sísmico 106 si son conocidos los puntos a lo largo del cable sísmico 106 en los cuales están colocados los módulos de sensor 127. Regresando ahora a la figura 2, los I PDs 230 pueden ser implementados reemplazando los compases en las aves convencionales por unidades de medición de inercia, tales como las unidades de medición de inercia anteriormente mencionadas que comprenden los acelerómetros de tres ejes MEMS y los giroscopios. Por lo tanto, los IPDs 230 también incluirán la batería, el sistema de abastecimiento de energía y las interfases de comunicación de las "aves" convencionales. Los I PDs 230 igual que los IPDS 130 de la figura 1 son operados como un sistema autónomo independiente del sistema electrónico de cable sísmico con su suministro de energía conocido y la comunicación. Cuando se enciende el capturador principal hasta los IPDs 230 son energizados desde la embarcación de investigación 103 y se comunican mediante comunicaciones primarias. Cuando es apagada la energía principal, los IPDs 230 reciben energía de la batería del "ave" y se comunican utilizando comunicaciones secundarias. En algunas modalidades, tales como la investigación sísmica 200 de la figura 2, la presente invención puede ser utilizada después del despliegue durante la investigación misma. La figura 6 ilustra la investigación sísmica 200 de la figura 2 durante la realización real de la investigación. Por razones de claridad, la figura 6 muestra solamente una fuente acústica 124 y se ha eliminado de la extensión sísmica 202. La fuente acústica 124 genera una pluralidad de ondas sísmicas 600 (no todas indicadas) que se propagan a través del agua 1 12, penetran en el lecho marino 1 15 y son reflejadas por el reflector 121. Las ondas reflejadas 605 entonces son recibidas por los módulos de sensor 227. Los módulos de sensor 227 digitalizan las ondas reflejadas 605 y las transmiten al sistema de recolección de datos (no mostrado) a bordo de la embarcación de investigación 103. La investigación sísmica 200 descrita anteriormente puede ser realizada de acuerdo con la práctica convencional. Sin embargo, como lo pueden apreciar aquellos expertos en la técnica, las condiciones ambientes, tales como las corrientes y los vientos frecuentemente volverán a colocar los capturadores 206 de la extensión sísmica 202. En la práctica convencional una extensión sísmica 200 incluirá una o más aves y/o dispositivos de dirección para dirigir los capturadores y mantener su posición inicial. Los IPDs 230 son también como se mencionaron anteriormente, aves modificadas o dispositivos de dirección que pueden ser también usados para dirigir los capturadores 206. Durante el despliegue del equipo de investigación, posteriormente durante la realización de la investigación y después de la investigación durante la recuperación del equipo, las unidades de medición de inercia 300 de los IPDs 230 pueden tomar mediciones de inercia de su desviación y transmitirlas a la unidad de recolección de datos a bordo de la embarcación de investigación 103. El sistema de recolección de datos puede analizar las mediciones de inercia y luego emitir comandos de dirección apropiados a los IPDs 230 para mantener los capturadores 206 respectivos en su posición deseada, la cual puede variar dependiendo del objetivo inmediato, por ejemplo, para mejorar la investigación o resolver una preocupación de seguridad. Observar que estos no son sino un ejemplo en el cual la presente invención puede ser empleada después del despliegue durante la realización de la investigación sísmica 200. Otros usos podrán ser apreciados por aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción. A veces puede ser deseable obtener un grado de exactitud adicional en las posiciones de los módulos de sensor 127. Después de que el IPD/IMU deja el muelle posterior de la embarcación de despliegue 103, los cálculos de coordenadas son en referencia con las coordenadas iniciales y las mediciones de cambio y relación con este punto inician a degradarse con el tiempo hasta que son refrescadas con una actualización del cálculo de la coordenada del sistema de navegación. Las mediciones de los IPDs 130, 230 pueden ser suplementadas por otras mediciones, por ejemplo, mediante la integración estrecha de mediciones unidimensionales, tales como rangos acústicos, diferencias de rango y diferencias de presión. Por ejemplo, regresando a la figura 4, la medición puede ser calibrada utilizando técnicas de detección de rango acústico y convencionales, que incluyen tanto un espectro de difusión como de impulso. Cada una de las IPDs 130 pueden se co-ubicadas con un nodo acústico, ya sea fuente o receptor (no mostrado). La fuente acústica o receptor puede ser un nodo de cualquier, por ejemplo, un sistema acústico de línea de base ultracorta ("USBL"), un sistema acústico de línea de base corta ("SBL") o una red acústica de medición de distancia. Observar que las fuentes SBL y los receptores o las fuentes acústicas de medición de distancia pueden ser preferidos en algunas modalidades, debido a que ellas son colocalizadas con el IMU. Además, los sensores de presión en los IPDs 130 pueden contribuir a la información de orientación. En la modalidad de la figura 4, una pluralidad de fuentes acústicas 406 (solamente una indicada) son montadas en los polos 409 (solamente uno indicado) alrededor del casco 412 de la embarcación de despliegue 103 de un modo convencional. Por lo tanto, las fuentes acústicas 406 tienen líneas de base cortas fijas entre las fuentes. Estas separaciones fijas conocidas entre las fuentes son las "líneas de base cortas". (Las líneas de base ultra cortas son del orden de centímetros y existen muchas más fuentes acústicas 406 que en la implementación del SBL de la figura 4). Estas fuentes acústicas 406 son fijadas a una sola superficie o cara con un diámetro de alrededor de un metro. El funcionamiento de los sistemas es una función de la distancia de la línea de base, (entre más larga mejor), el número de fuentes acústicas 406 (las líneas de base más cortas en el USBL son compensadas por muchas más fuentes acústicas 406), y la longitud de onda de las señales de rango 403 (más largas que en el caso del USBL y por lo tanto, menos precisas, muy cortas en el caso del USBL para compensar nuevamente las líneas de base mucho más cortas). Las fuentes acústicas 406 generan señales de rango acústico 403 (solamente tres indicadas) que son recibidas por receptores acústicos de los módulos de sensor 227. Los receptores acústicos reciben las señales de rango acústico 403 y las transmiten al sistema de recolección de datos a bordo de la embarcación de investigación 103, la cual entonces les aplica las mediciones de inercia para calibrar la posición medida de los IPDs 130. La figura 7 ilustra la aplicación de la calibración de rango acústico a la investigación sísmica 200 de la figura 2. Se pueden hacer correcciones adicionales para el arrastre de la temperatura del sensor, la simetría del eje cruzado y las no linealidades a través del procesamiento en, por ejemplo, el aparato de cómputo 500 de la figura 5, utilizando técnicas conocidas para mejorar todavía más la exactitud. La calibración de la unidad de inercia puede ser realizada por medio de una variedad de métodos y es análoga a la calibración de un IMU en el Sistema de Navegación Inercial. La calibración INS del filtro de Kalman es un método bien conocido para calcular los errores de I NS. Un filtro de Kalmam en común con frecuencia utilizado en el sistema de circuito abierto 90 ilustrado en la figura 9. En el sistema 900, los errores del sistema I NS son calculados de una fuente de referencia externa 903, una historia de los estimados de coordenadas resultantes de las mediciones de la red acústica en este caso. El cálculo mínimo de la condición de error del INS generalmente contiene (en el 906), la posición, velocidad y errores de actitud. Los residuales se forman (en el paso 909) entre los estimados de fuente de referencia externa (en el paso 906) de estas cantidades y aquellas calculadas por el INS 915. En el sistema de circuito abierto 900, estos cálculos de error son aplicados a ias salidas incorregidas (en el paso 912) del INS 915. Las actualizaciones (en el paso 918) son calculadas por el filtro de Kalman 921 y los cálculos de condiciones de error (en el paso 924) son actualizados (en el paso 927) en cada ciclo de medición. El ciclo de medición es la frecuencia de solución de la red acústica. Las mediciones de la fuente externa adicionales pueden ser obtenidas de los sensores de presión construidos dentro de la unidad INS para proporcionar el cambio de actitud a lo largo de los tres ejes. Además, las señales acústicas de grabación de nodos acústicos alineadas con los ejes del sistema también pueden proporcionar la información de actitud. Observar que la resolución espacial de la información de colocación obtenida mediante la aplicación de la presente invención, será determinada en gran parte por el número de I PDs 130, 230 que son empleados. En teoría, se puede emplear cualquier número de IPDs 130, 230. Como una materia de práctica, el enlace inferior para cualquier implementación proporcionada será regida por algún nivel de resolución mínima deseado. El límite superior se ve determinado por consideraciones prácticas, tales como peso, consumo de energía, consumo de ancho de banda y costo. Sin embargo, el número de IPDs en cualquier modalidad determinada no es material para la práctica de la presente invención. Observar también que la presente invención no está limitada a la colocación de cables sísmicos. La presente invención puede ser aplicada para determinar la posición de cualquier objeto de investigación sísmica. Un objeto de investigación sísmica puede ser cualquier objeto que puede ser empleado en la realización de una investigación sísmica, excluyendo los vehículos. Por lo tanto, las embarcaciones sísmicas, los vehículos autónomos ("UAVs"), los vehículos operados de manera remota ("ROVs"), y similares están excluidos mientras que están incluidas otras piezas, tales como los cables sísmicos y fuentes acústicas (por ejemplo, las fuentes acústicas 124 de la figura 1 , figura 2). En la definición del objeto de la investigación sísmica también se incluyen los objetos autónomos que no son vehículos. Por ejemplo, alguna modalidad puede emplear fuentes acústicas o módulos de sensor que son "autónomos" en el sentido de que no están enlazados a los cables sísmicos. Dicha investigación 800 se muestra en la figura 8, en la cual la extensión 802 comprende múltiples fuentes 124, I PDs 830 y módulos de sensor 827 que han sido desplegados en el lecho marino 1 15. Cada objeto de investigación sísmica, es decir la fuente 124, el IPD 830 y el módulo de sensor 827, son integrados y portan su propia energía. Los objetos de investigación sísmica, tales como los IPDs 830 y los módulos de sensor 827 también llevan grabadoras que graban los datos que recolectan ya que no existe un cable para la retransmisión a la embarcación de investigación 103. Después de un tiempo previamente determinado, los objetos de investigación sísmica pueden ser recuperados, por ejemplo, activando un mecanismo de boya o la recuperación común en ROV. Por lo tanto, la presente invención comprende un aparato y un método para utilizarlos en una investigación sísmica marina. El aparato comprende un objeto de investigación sísmica y el aparato de medición de inercia conectado al objeto de investigación sísmica. El objeto de investigación sísmica puede ser, por ejemplo, un cable sísmico (por ejemplo, el OBC 106 o el capturador 206 de la figura 1 , figura 2), un receptor sísmico (como los módulos de sensor 127, 227 en la figura 1 , figura 2), un aparato de dirección (por ejemplo, una aleta-Q o ave 230 de la figura 2), una fuente sísmica (por ejemplo, la fuente sísmica 124 en la figura 1 , figura 2), o una fuente acústica (una fuente SBL (o USBL) 406 mostrada en la figura 4). El aparato de medición de inercia generalmente comprende, como se muestra en la figura 3, una unidad de medición de inercia (por ejemplo, el IMU 300), un sistema de energía para la unidad de medición de inercia, una interfase de comunicación, una batería que abastece la energía al sistema y la interfase de comunicación (por ejemplo, colectivamente, los componentes del ave 305). El método comprende tomar las mediciones de inercia del movimiento de los puntos seleccionados (es decir, las colocaciones de los IMUs 300) dentro de la extensión sísmica en relación con por lo menos un punto conocido (por ejemplo, el punto de despliegue 400), y aplicar las mediciones de inercia al punto conocido para determinar las posiciones de los puntos seleccionados. Las mediciones de inercia pueden ser tomadas, ya sea durante el despliegue, como se muestra en la figura 4, o durante la realización de la investigación misma, como se muestra en la figura 6. Las mediciones de inercia pueden ser suplementadas, por ejemplo, por técnicas de rango acústico opcional mostradas en la figura 4 y la figura 7. Además, la investigación puede ser empleada en agua salada, agua dulce o agua salobre. Por lo tanto, en los diferentes aspectos y modalidades, la presente invención puede proporcionar, en relación con el estado de la técnica una o más ventajas que incluyen: un tipo de observación adicional para calibrar observaciones que no son de inercia que pueden aumentar la confiabilidad general del sistema; • la continuidad de la colocación durante el período de pérdida o mediciones complementarias distorsionadas, tales como distancias acústicas o control GPS; y • dependiendo de los índices de arrastre del sensor de inercia, una reducción en la frecuencia y número de mediciones acústicas utilizadas para recalibrar el sistema de inercia (es decir, sin índice de arrastre, o un índice de arrastre insignificante en el curso de un despliegue, y una frecuencia espacial lo suficientemente alta de unidades de inercia, la colocación podría ser determinada sin los aparatos acústicos). Las ventajas y beneficios adicionales podrán ser apreciados por los expertos en la técnica que tienen el beneficio de la presente descripción. Las modalidades particulares descritas anteriormente son solamente ilustrativas, ya que la invención puede ser modificada y practicada de maneras diferentes pero equivalentes las cuales podrán ser apreciadas por aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de las enseñanzas de la presente descripción. Además, no se pretenden limitaciones a los detalles de construcción o diseño aquí mostrados, que no sean tal y como se describen en las reivindicaciones siguientes. Por lo tanto, es evidente que las modalidades particulares descritas anteriormente pueden ser alteradas o modificadas y todas estas variaciones están consideradas dentro del alcance y espíritu de la presente invención. Por lo tanto, se prevé la protección tal y como se establece en las reivindicaciones siguientes.