一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法、系统、装置介质与流程

xiaoxiao2026-08-15  3


本发明涉及数据处理领域,尤其涉及一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法、系统、装置介质。


背景技术:

1、拖缆勘探实际作业时,由主、副勘探船拖带枪阵、拖缆等拖带体在测区航行。其中,枪阵激发模拟地震波,拖缆上分布的很多检波器装置则用于接收海底和地层反射回来的地震波信息,通过对这些地震波信息进行处理和解释,达到勘探的目的,拖缆上还分布有测量坐标和角度的定位器,例如罗盘仪,这样的勘探方法得到的原始数据包测量的坐标和角度、检波器的数据。

2、这些原始数据不能作为作业成果提交,需要对原始数据进行处理,这些的数据处理的结果影响了海洋石油勘探的作业精度,对后期的地震数据处理以及钻井定位有重要指导作用,因此,需要使原始数据的处理结果尽可能的接近拖缆的真实情况,但是,根据目前的数据数理方法得到的导航定位数据与拖缆的真实导航定位数据的误差较大。


技术实现思路

1、为了解决上述问题之一,本发明的目的是提供一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法、系统、装置介质,可以减小处理导航定位数据误差并得到拖缆的真实导航定位数据,使结果数据更合理,可靠性、可信度更高。

2、一方面,本发明提供了一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法,包括以下步骤:

3、获取原始导航定位数据,对所述原始导航定位数据进行预处理,得到第一导航定位数据;所述预处理包括至少两次粗差剔除和至少两次滤波;

4、对所述第一导航定位数据进行内插等处理,得到第二导航定位数据;所述与炮点时刻同步的第一定位数据,所述第一定位数据包括定位器的测量角和测量距离;修正所述测量角,得到无定向附和导线的观测角,将所述观测角和所述测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据;所述拖缆上的定位点是无定向附和导线上的待定点;

5、对所述第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,根据所述第四导航定位数据和所述原始导航定位数据计算观测点坐标;

6、将所述第四导航定位数据和所述观测点坐标输出为最终导航定位数据。

7、可选地,所述对所述原始导航定位数据进行预处理,得到第一导航定位数据,具体包括:

8、利用移动窗口改进的阈值算法和基于选权迭代稳健估计的曲线拟合算法对所述原始导航定位数据进行粗差剔除,得到剔除粗差后的导航定位数据;

9、利用一阶滞后滤波算法和高斯滤波算法对剔除粗差后的导航定位数据进行滤波,得到所述第一导航定位数据。

10、可选地,所述对所述第一导航定位数据进行内插处理,得到第二导航定位数据,具体包括:

11、利用拉格朗日插值算法对所述第一导航定位数据进行第一插值,得到第一插值后的导航定位数据;

12、利用内维尔插值算法对第一插值后的导航定位数据进行第二插值,得到所述第二导航定位数据。

13、可选地,所述修正所述测量角,得到无定向附和导线的观测角,具体包括:

14、将每一个待定点的测量角转换为坐标北方向角;所述测量角为真北方向角或磁北方向角;

15、比较第i个待定点的测量角与第i+1个待定点的测量角;所述i为大于1的自然数,所述第i+1个待定点表示所述第i个待定点的后一个待定点;

16、若第i个待定点的所述测量角等于第i+1个待定点的所述测量角,根据所述第i个待定点的所述坐标北方向角得到第i个待定点的观测角;

17、若第i个待定点的所述测量角大于或小于第i+1个待定点的所述测量角,根据所述第i个待定点的所述坐标北方向角以及所述第i+1个待定点的所述测量角与所述第i个待定点的所述测量角的差值得到第i个待定点的观测角。

18、可选地,所述无定向附和导线的平差方程包括预设方向误差方程、预设距离误差方程和预设观测方程;所述将所述观测角和所述测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据,具体包括:

19、将所述观测角代入所述预设方向误差方程,得到角度误差最优解;

20、将和所述测量距离代入所述预设距离误差方程,得到距离误差最优解;

21、将所述角度误差最优解和所述距离误差最优解代入预设观测方程,得到第三导航定位数据。

22、可选地,所述无定向附和导线的平差方程包括预设方向误差方程和预设距离误差方程;所述无定向附和导线的平差方程通过以下方法得到:

23、根据所述无定向附和导线平差原理得到参考方向误差方程和参考距离误差方程;

24、根据所述参考方向误差方程和所述原始导航定位数据得到预设方向误差方程,根据所述参考距离误差方程和所述原始导航定位数据得到预设距离误差方程。

25、可选地,所述第三导航定位数据包括待定点的坐标北向方位角、平差后坐标和深度,第四导航定位数据包括检波点的坐标和检波点的深度;所述对所述第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,具体包括:

26、根据待定点的坐标北方向角和平差后坐标计算圆弧的几何参数;所述拖缆包括若干段圆弧,第i段圆弧是第i个待定点和第i+1个待定点之间的圆弧,每一段圆弧上包括若干检波点;

27、根据所述几何参数和对应待定点的平差后坐标得到检波点的坐标;第i段圆弧上的检波点的对应待定点为第i个待定点;

28、根据待定点的深度和待定点的平差后坐标进行分段拟合,得到拖缆的深度曲线,根据所述深度曲线得到检波点的深度。

29、另一方面,本发明提供一种拖缆勘探导航定位数据的处理装置,包括第一模块、第二模块、第三模块、第四模块和第五模块,其中,

30、所述第一模块,用于获取原始导航定位数据,对所述原始导航定位数据进行预处理,得到第一导航定位数据;所述预处理包括至少两次粗差剔除和至少两次滤波;

31、所述第二模块,用于对所述第一导航定位数据进行内插处理,得到第二导航定位数据;所述第二导航定位数据包括与炮点时刻同步的第一定位数据,所述第一定位数据包括测量角和测量距离;

32、所述第三模块,用于根据所述测量角修正无定向附和导线的观测角,将所述观测角和所述测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据;所述拖缆上的定位点是无定向附和导线上的待定点;

33、所述第四模块,用于对所述第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,根据所述第四导航定位数据和所述原始导航定位数据计算观测点坐标;

34、所述第五模块,用于将所述第四导航定位数据和所述观测点坐标输出为最终的导航定位数据。

35、另一方面,本发明提供一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如前面所述的方法。

36、另一方面,本发明提供一种拖缆勘探导航定位数据的处理系统,包括数据采集设备以及与所述数据采集设备连接的计算机设备,所述数据采集设备包括拖带设备、拖揽、定位器和震源,所述拖带设备连接所述拖揽,所述拖揽上设置有定位器,所述震源上设置有定位器;其中,

37、所述定位器,用于采集所述原始导航定位数据;

38、所述拖带设备,用于拖带所述拖揽;

39、所述震源,用于承载枪阵;所述计算机设备包括:

40、至少一个处理器;

41、至少一个存储器,用于存储至少一个程序;

42、当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行,使得所述至少一个处理器实现如前面所述的方法。

43、实施本发明包括以下有益效果:本发明通过获取原始导航定位数据,对原始导航定位数据进行预处理,得到第一导航定位数据,预处理包括至少两次粗差剔除和至少两次滤波,对第一导航定位数据进行内插处理,得到第二导航定位数据;第二导航定位数据包括与炮点时刻同步的第一定位数据,第一定位数据包括测量角和测量距离,,修正测量角,得到正无定向附和导线的观测角,将观测角和测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据,拖缆上的定位点是无定向附和导线上的待定点,对第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,根据第四导航定位数据和原始导航定位数据计算观测点坐标,将第四导航定位数据和观测点坐标作为最终的导航定位数据。先进行两次粗差剔除和两次滤波处理,减少粗差和噪声对数据处理的影响;再利用内插处理,将定位数据同步到炮点时刻(在原始数据中,信号发射的时间与得到定位数据的时间一般是不同的),可以增加数据的准确度;再将拖揽上的定位点作为无定向附和导线上的待定点,利用定位点作为无定向附和导线的原理对数据进行平差,无定向附和导线值以线段为计算依据,在本发明中,考虑了拖揽在实际情况中的运动状态为弧线,修正测量角,得到正无定向附和导线的观测角,可以很好的模拟拖揽上各定位点的实际位置,最终,可以减小处理得到导航定位数据与拖缆的真实导航定位数据的误差。


技术特征:

1.一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述原始导航定位数据进行预处理,得到第一导航定位数据,具体包括:

3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述第一导航定位数据进行内插处理,得到第二导航定位数据,具体包括:

4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述修正所述测量角,得到无定向附和导线的观测角,具体包括:

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述无定向附和导线的平差方程包括预设方向误差方程、预设距离误差方程和预设观测方程;所述将所述观测角和所述测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据,具体包括:

6.根据权利要求1-4任一项所述的方法,其特征在于,所述无定向附和导线的平差方程包括预设方向误差方程和预设距离误差方程;所述无定向附和导线的平差方程通过以下方法得到:

7.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述第三导航定位数据包括待定点的坐标北方向角、平差后坐标和深度,第四导航定位数据包括检波点的坐标和检波点的深度;所述对所述第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,具体包括:

8.一种拖缆勘探导航定位数据的处理装置,其特征在于,包括第一模块、第二模块、第三模块、第四模块和第五模块,其中,

9.一种计算机可读存储介质,其中存储有处理器可执行的程序,其特征在于,所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行如权利要求1-7任一项所述的方法。

10.一种拖缆勘探导航定位数据的处理系统,其特征在于,包括数据采集设备以及与所述数据采集设备连接的计算机设备,所述数据采集设备包括拖带设备、拖揽、定位器和震源,所述拖带设备连接所述拖揽,所述拖揽上设置有定位器,所述震源上设置有定位器;其中,


技术总结
本发明公开了一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法、系统、装置介质,包括:获取原始导航定位数据,对原始导航定位数据进行至少两次粗差剔除和至少两次滤波,得到第一导航定位数据,对第一导航定位数据进行内插,得到第二导航定位数据,第二导航定位数据包括与炮点同步的测量角和测量距离,修正测量角得到无定向附和导线的观测角,将观测角和测量距离代入无定向附和导线的平差方程,得到第三导航定位数据,对第三导航定位数据进行参数拟合,得到第四导航定位数据,根据第四导航定位数据和原始导航定位数据计算观测点坐标,并作为最终的导航定位数据输出。本发明可以纠正原始数据错误,消除数据的处理误差,可用于数据处理领域。

技术研发人员:蒋青吉,胡家赋,温明明,李斌,赖祖龙,韦成龙,冯绍懿
受保护的技术使用者:广州海洋地质调查局
技术研发日:
技术公布日:2024/9/23
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