[發明專利]海洋地震勘探飛行節點系統

在審

• 申請號: 202111147488.7
• 申請日: 2021-09-29
• 公開（公告）號: CN115877462A
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 楊翊;胡志強;范傳智;龐國富;王志超;周星群;傅殿友;鄭權
• 申請（專利權）人: 中國科學院沈陽自動化研究所
• 主分類號: G01V1/38
• 分類號: G01V1/38;G01V1/20
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 王倩

本發明屬于海洋地震勘探技術和水下機器人集群技術領域，特別涉及海洋地震勘探飛行節點系統。海洋地震勘探飛行節點系統通過若干個可自主移動的微型自主水下機器人搭載地震檢波器作為飛行節點，以海底節點模式或走航勘探模式進行海洋地震勘探。完成作業任務后，飛行節點可自主返航并通過水面船舶等母艇進行回收。通過構建基于飛行節點的新型海洋地震勘探系統，可在實現高精度地震勘探能力的同時，提高勘探作業效率，降低作業成本，尤其能夠滿足面向深遠海的海底資源勘探和地質監測等方面的應用。

技術領域

本發明屬于海洋資源勘探裝備技術和水下機器人集群技術領域，特別涉及一種基于水下機器人集群可以采用海底節點勘探模式或走航勘探模式進行海洋地震勘探的飛行節點系統。

技術背景

海洋占地球面積的71％，是世界各國共同關注的焦點領域。海洋探測是一切海洋開發工作的基礎和前導，為海洋科學研究和海洋資源開發服務。在各種探測技術中，地震勘探技術是世界公認的“海洋探測和資源勘探”最重要的技術之一，也是目前在海洋資源勘探過程中應用最廣泛的方法之一。

目前全球油氣勘探以拖纜地震(TS)勘探和海底地震(OBS)勘探技術為主。拖纜地震勘探效率高、成本低、應用廣泛，但由于震源與接收系統均位于海面，會受到海水介質的干擾，導致勘探精度較低。海底地震勘探技術包括海底節點(OBN)和海底電纜(OBC)地震勘探技術，均需要將采集系統布設至海底，能夠實現海底資源的精細勘探。但是，現有海底地震勘探裝備受限于作業水深及難以開展大范圍施工，導致勘探效率低、成本高，影響了其在深遠海海域的推廣應用。

基于飛行節點的海洋地震勘探系統能夠提高海底三維地震勘探的成像精度。首先，基于飛行節點的海洋地震勘探系統在近海底勘探能夠極大的減少水面的噪聲干擾，此外，具有高精度的定位能力，可以精確的到達預設的觀測系統，極大的提高了面元精度，獲得高質量的信噪比地震數據；而且該系統也可以方便的實施長偏移距、寬方位地震數據采集，降低采集腳印對后期資料處理解釋的影響，因而在后期地震數據處理時能夠極大提升成像的精度。

其次，飛行節點具有自主航行功能，能夠在水面布放后自主抵達作業海域執行坐底勘探或編隊走航勘探任務。完成勘探作業后，還能夠自主返航，全過程不需要人工干預和水下施工，能夠在保證勘探精度的同時，大幅提高在深遠海海域的作業效率，降低海底資源勘探的成本。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的在于提供一種基于水下機器人集群可以海底節點勘探模式或走航勘探模式進行海洋地震勘探的飛行節點系統。。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：海洋地震勘探飛行節點系統，包括若干個可自主移動的飛行節點，形成預定海底觀測陣型或近海底航行編隊；

所述飛行節點為設有勘探裝置的水下機器人，用于與母艇及其他飛行節點進行相互通信和定位，通過自主航行的方式到達海底觀測陣型或近海底密集編隊中的設定位置，并通過勘探裝置進行海洋地震勘探作業。

所述勘探裝置為地震檢波器。

所述勘探裝置為內部設有水聽器陣列的拖纜，所述拖纜與水下機器人艉部連接。

當采用走航勘探模式時，所述近海底航行編隊為線性陣型：多個飛行節點構成線性陣列，且位于同一高度，任意相鄰兩個飛行節點之間的間距相等。

當采用走航勘探模式時，所述近海底航行編隊為行列陣型：多個飛行節點構成行列矩陣，且位于同一高度，且在行或列中、任意相鄰兩個飛行節點之間的間距相等。

當采用海底節點勘探模式時，所述預定海底觀測陣型根據勘探任務設定。

海洋地震勘探方法，包括以下步驟：

所有飛行節點通過水面母船布放，每臺飛行節點通過自主航行的方式在海底的預定位置坐底，所有飛行節點在海底形成預定觀測陣型；