確定海上拖纜勘探最佳轉彎路徑的方法

2023-06-04 21:37:21

專利名稱：確定海上拖纜勘探最佳轉彎路徑的方法
技術領域：
本發明涉及海上拖纜勘探技術，具體是針對拖纜船轉彎特點的確定海上拖纜勘探 最佳轉彎路徑的方法。
背景技術：
拖纜勘探是進行深海探測油氣資源的重要方法，典型的採集方式是工作船沿上百 道航線進行氣槍放炮探測。其中拖纜船的施工航程是影響採集成本和施工時間的重要因 素。拖纜船航程主要包括兩個部分採集航線上有效施工航程和航線之間的轉彎航程。採 集航線上有效施工距離是固定的，因此通過縮短航程來減少成本的方式只能減少拖纜船的 轉彎距離。具體是採用合理的航線採集順序和航線之間的最佳轉彎路徑。生產過程中，由 於拖纜船拖曳著一條或多條上千米的拖纜，不能和普通船隻一樣以小角度轉彎，其轉彎半 徑有一個最小值，通常為拖纜長度和拖纜寬度的和的一半，拖纜轉彎路徑也是圓弧與其切 線的組合。目前，對拖纜船航線序列優化已有方法，而常規的轉彎路徑是導航人員靠經驗制 定，不一定符合最小半徑的約束，在複雜的情況下無法找到最佳組合，目前對拖纜最佳轉彎 路徑還缺乏一種快速、明了的搜索方法。

發明內容
本發明目的是提供一種在多條航線之間確定海上拖纜勘探最佳轉彎路經的方法。本發明具體步驟包括1)根據深海勘探目標和資料，依照海上拖纜勘探的範圍和精度，預先確定不同的 拖纜船行駛路徑；2)計算步驟不同路徑的長度，確定轉彎距離最短路徑；3)採用深海探測的方法進行勘探，拖纜船拖曳拖纜沿最短路逕行駛進行作業。步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，當拖纜船沿航線採集結束後左側轉 彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的夾角小於90°航向且為同向時採用 以下方法(1)當拖纜船下線端點(S)左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E重 合時，拖纜船通過重合的標準圓實現轉彎，拖纜船由下線端點( 逆時針經標準圓(SE)弧 到達上線端點(E)；(圖1)所述的下線端點是拖纜船原施工航線圓形轉彎路徑的終點(S)；下線方向是拖纜 船沿下線端點前行方向；所述的上線端點是拖纜船新施工航線圓形轉彎路徑的起點(E)；上線方向是拖纜 船沿上線端點前行方向；所述的標準圓是拖纜船圓形轉彎路徑的最小值約束半徑的圓，標準圓S是原施工 航線的圓，標準圓E是新施工航線的圓。
(2)當拖纜船下線端點(S)左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E不 重合時，拖纜船採用如下路逕行駛a.當下線端點右側標準圓S和上線端點左側標準圓E有內公切線段(AB)或公切 點時，拖纜船在下線端點(S)順時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB) 線段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(圖2)b.當下線端點左側標準圓S和上線端點右側標準圓E有內公切線段(AB)或公切 點時，拖纜船在下線端點⑶逆時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB) 線段，順時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(圖3)c.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E時，拖纜船在下線端點(S) 順時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB)線段，順時針經(BE)弧到達 上線端點標準圓E(E)；(圖4)d.下線端點( 左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓時，拖纜船在下 線端點(S)逆時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左 側標準圓E外公切線段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(圖5)e.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E有兩個公共外切標準圓時， 拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓的(AB)弧、順 時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』 )弧、逆時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；(圖6)上述公共外切標準圓是與標準圓S和標準圓E外側相切，並與標準圓半徑相同的 圓。f.當下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜 船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針經 標準圓E(BE)弧到達(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』 )弧、順時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、逆時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；(圖7)步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，當拖纜船沿航線採集結束後左側轉 彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的夾角大於90°航向且為反向時採用 以下方法(1)當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E重合時，通過重合的標準圓 實現轉彎，拖纜船由下線端點(S)點逆時針經標準圓(SE)弧到達上線端點(E)；(圖8)(2)所述的標準圓不重合時，拖纜船採用如下路徑a.當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E時，拖纜船在下線端點⑶ 點逆時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E外公切線(AB)線段，逆時針經標準圓 E(BE)弧到達上線端點(E)；(圖9)b.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)順時 針經過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的外公切(AB)線段，順時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(圖10)c.當下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在( 點逆時針經過 標準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓有內公切(AB)線段，順時針 經(BE)弧到達上線端點(E)；(圖11)d.當下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)點丨幌 時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓有內公切(AB)線 段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；(圖12)e.當下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜 船由下線端點(S)點逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針 經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』 )弧、順時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、逆時針標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；f.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓有公共外切標準圓時，拖纜船由 下線端點( 順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓(AB)弧、順時針經標準 圓E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』 )弧、逆時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一。步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，拖纜船沿航線採集結束後右側轉彎 駛入圓形轉彎路徑，與左側轉彎行駛路徑對稱等同計算。本發明為提高海上採集施工效益提供了必備的手段，可以優化航線轉彎，快速得 到結果，優化海上拖纜地震勘探採集施工。


圖1為左側同向性規劃下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓重合路徑示 意圖；圖2為左側同向性規劃下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓的路徑示意 圖；圖3為左側同向性規劃下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓的路徑示意 圖；圖4為左側同向性規劃下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的路徑示意 圖；。圖5為左側同向性規劃下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓的路徑示意 圖；圖6為左側同向性規劃下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓和公共外切標 準圓的路徑示意圖；圖7為左側同向性規劃下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓和公共外切標 準圓的路徑示意圖8為左側反向性規劃線下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓重合路徑 示意圖；圖9為左側反向性規劃下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓的路徑示意 圖；圖10為左側反向性規劃下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的路徑示意 圖；圖11為左側反向性規劃下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓的路徑示意 圖；圖12為左側反向性規劃下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓的路徑示意 圖；圖13為左側反向性規劃下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓和公共外切 標準圓的路徑示意圖；圖14為左側反向性規劃下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓和公共外切 標準圓的路徑示意圖；圖15為左側系統中兩條同向性採集航線轉彎施工圖；圖16為左側系統中兩條反向性採集航線轉彎施工圖。
具體實施例方式以下結合附圖詳細說明本發明。本發明具體步驟包括1)根據勘探目標和資料，依照海上拖纜勘探的範圍和精度，預先確定不同的拖纜 船行駛路徑；2)計算步驟不同路徑的長度，確定轉彎距離最短路徑；3)採用深海探測的方法進行勘探，拖纜船拖曳拖纜沿最短路逕行駛進行作業。步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，當拖纜船沿航線採集結束後左側轉 彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的夾角小於90°航向且為同向時採用 以下方法(1)當拖纜船下線端點⑶左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E重 合時，拖纜船通過重合的標準圓實現轉彎，拖纜船由下線端點( 逆時針經標準圓(SE)弧 到達上線端點(E)；(如圖1)所述的下線端點是拖纜船原施工航線圓形轉彎路徑的終點(S)；下線方向是拖纜 船沿下線端點前行方向；所述的上線端點是拖纜船新施工航線圓形轉彎路徑的起點(E)；上線方向是拖纜 船沿上線端點前行方向；所述的標準圓是拖纜船圓形轉彎路徑的最小值約束半徑的圓，標準圓S是原施工 航線的圓，標準圓E是新施工航線的圓。(2)當拖纜船下線端點⑶左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E不 重合時，拖纜船採用如下路逕行駛a.當下線端點右側標準圓S和上線端點左側標準圓E有內公切線段(AB)或公切
7點時，拖纜船在下線端點(S)順時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB) 線段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖2)b.當下線端點左側標準圓S和上線端點右側標準圓E有內公切線段(AB)或公切 點時，拖纜船在下線端點⑶逆時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB) 線段，順時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖3)c.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E時，拖纜船在下線端點(S) 順時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB)線段，順時針經(BE)弧到達 上線端點標準圓E(E)；(如圖4)d.下線端點( 左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓時，拖纜船在下 線端點(S)逆時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左 側標準圓E外公切線段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖5)e.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E有兩個公共外切標準圓時， 拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓的(AB)弧、順 時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』 )弧、逆時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；(如圖 6)上述公共外切標準圓是與標準圓S和標準圓E外側相切，並與標準圓半徑相同的 圓。f.當下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜 船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針經 標準圓E(BE)弧到達(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』 )弧、順時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、逆時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；(圖7)步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，當拖纜船沿航線採集結束後左側轉 彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的夾角大於90°航向且為反向時採用 以下方法(1)當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E重合時，通過重合的標準圓 實現轉彎，拖纜船由下線端點(S)點逆時針經標準圓(SE)弧到達上線端點(E)；(如圖8)(2)所述的標準圓不重合時，拖纜船採用如下路徑a.當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E時，拖纜船在下線端點⑶ 點逆時針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E外公切線(AB)線段，逆時針經標準圓 E(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖9)b.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)順時 針經過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的外公切(AB)線段， 順時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖10)c.當下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在( 點逆時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓有內公切(AB)線段，順時針 經(BE)弧到達上線端點(E)；(如圖11)d.當下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)點丨幌 時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓有內公切(AB)線 段，逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；(如圖12)e.當下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜 船由下線端點(S)點逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針 經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』 )弧、順時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、逆時針標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；(如圖13)f.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓有公共外切標準圓時，拖纜船由 下線端點( 順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓(AB)弧、順時針經標準 圓E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』 )弧、逆時針經公共外切標準圓 (A，B，)弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一。(如圖14)步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑，拖纜船沿航線採集結束後右側轉彎 駛入圓形轉彎路徑，與左側轉彎行駛路徑對稱等同計算。為了更好的理解本發明的技術方案，下面以實例說明步驟。圖15為工區中兩條採集航線轉彎示意圖。下線端點⑶北坐標為9251. 38m，東坐 標為-387. 89m，航向北偏東23. 03° ；上線端點(E)北坐標為3882. 59m，東坐標為4976. 44m, 航向北偏東-1. 14° ；拖纜船轉彎半徑為1487. 5m。(1)判斷轉彎起點⑶在終點(E)左側(2)航向夾角24. 17°，小於90°，為同向性規劃(3)下線端點左側標準圓圓心北坐標為9833. 37m,東坐標為-1756. 81m和上線端 點左側標準圓圓心北坐標為3489. 23m，東坐標為3853. 02m，兩圓不重合，不具備圖1中標準 圓重合的路徑組合模式，因此採用同向性轉彎的幾種路徑組合模式分別計算。(4)分別計算不同組合的長度a.根據弧長公式計算圖2下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓的組合模 式路徑長度為13617. 2細。b.根據弧長公式計算圖3下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓的組合模 式路徑長度為23301. 69m。C.根據弧長公式計算圖4下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的組合路 徑模式長度為15977. 49m。d.根據弧長公式計算圖5下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓的組合路 徑模式長度為17929. Olm0e.下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓無公共外切標準圓，不存在圖6所 述下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓和公共外切標準圓的組合模式。
f.下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓無公共外切標準圓，不存在圖7所 述下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓和公共外切標準圓的組合模式。(5)從計算的所有路徑當中得到最短路徑長度為13617. 24m,即下線端點右側標 準圓和上線端點左側標準圓的組合模式拖纜船在⑶點順時針經過(SA)弧，公切線(AB) 線段，逆時針經(BE)弧到達(E)點。與次優的c組合路徑也相差2千米，路徑優化效果明 顯。最終確定的路徑結果如圖15所示。發明實例2:圖16為某一工區中兩條採集航線轉彎示意圖。下線端點⑶北坐標 為-11580. 11m，東坐標為848. 32m，航向北偏東180° ；上線端點(E)北坐標為-12995. 72m， 東坐標為2102. 02m，航向北偏東0° ；拖纜船轉彎半徑為1487. 5m。(1)判斷轉彎起點(S)在終點(E)左側。(2)航向夾角180°，大於90°，為反向性規劃。(3)下線端點左側標準圓圓心北坐標為-11580. 11m，東坐標為2335. 8 !和上線端 點左側標準圓圓心北坐標為-12995. 72m，東坐標為614. 52m，兩圓不重合，不具備圖8中標 準圓重合的路徑組合模式，因此採用反向性轉彎的幾種路徑組合模式分別計算。(4)分別計算不同組合的長度。a.根據弧長公式計算圖9下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓的組合模 式路徑長度為16M8. OOm0b.根據弧長公式計算圖10下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的組合組 合模式路徑長度為18478. 71m。c.下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓相交無內切，不存在圖11所述下 線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓的組合模式。d.下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓相交無內切，不存在圖12所述下 線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓的組合模式。e.下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓有公共外切標準圓，存在圖13所 述下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓和公共外切標準圓的組合模式，並存在兩條 路徑拖纜船由(S)點逆時針經(SA)弧、順時針經(AB)弧、逆時針經(BE)弧到達(E) 點，根據弧長公式計算此路徑長度為16303. 70m ；拖纜船由(S)逆時針經(SA，)弧、順時針經(A，B，)弧、逆時針(B，E)弧到達(E) 點，根據弧長公式計算此路徑長度為11735. Olm0f.下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓有公共外切標準圓，存在圖14所 述下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓和公共外切標準圓的組合模式，並存在兩條 路徑拖纜船由(S)點順時針經(SA)弧、逆時針經(AB)弧、順時針經(BE)弧到達(E) 點，根據弧長公式計算此路徑長度為8978. 15m ；拖纜船由⑶點順時針經(SA』 )弧、逆時針經(A』 B』 )弧、順時針(B』 E)弧到達 (E)點；根據弧長公式計算此路徑長度為19060. 57m。(5)從計算的所有路徑當中得到最短路徑長度為8978. 15m,即下線端點右側標準圓、上線端點右側標準圓和公共外切標準圓的組合模式下的路徑拖纜船由(S)點順時針 經(SA)弧、逆時針經(AB)弧、順時針經(BE)弧到達(E)點。最終確定的路徑結果如圖16 所示。
權利要求
1.一種確定海上拖纜勘探最佳轉彎路徑的方法，特徵是具體步驟包括1)根據深海勘探目標和資料，依照海上拖纜勘探的範圍和精度，預先確定不同的拖纜 船行駛路徑；2)計算步驟不同路徑的長度，確定轉彎距離最短路徑；3)採用深海探測的方法進行勘探，拖纜船拖曳拖纜沿最短路逕行駛進行作業。
2.根據權利要求1所述的方法，特徵是步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑， 當拖纜船沿航線採集結束後左側轉彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的 夾角小於90°航向且為同向時採用以下方法(1)當拖纜船下線端點(S)左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E重合時， 拖纜船通過重合的標準圓實現轉彎，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓(SE)弧到達上 線端點(E)；(2)當拖纜船下線端點(S)左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓E不重合 時，拖纜船採用如下路逕行駛a.當下線端點右側標準圓S和上線端點左側標準圓E有內公切線段(AB)或公切點時， 拖纜船在下線端點(S)順時針經過標準圓S (SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB)線段， 逆時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；b.當下線端點左側標準圓S和上線端點右側標準圓E有內公切線段(AB)或公切點時， 拖纜船在下線端點(S)逆時針經過標準圓S (SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB)線段， 順時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；c.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E時，拖纜船在下線端點(S)順時 針經過標準圓S(SA)弧，標準圓S和標準圓E公切線(AB)線段，順時針經(BE)弧到達上線 端點標準圓E(E)；d.下線端點(S)左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標準圓時，拖纜船在下線端 點⑶逆時針經過標準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓S和拖纜船上線端點(E)左側標 準圓E外公切線段，逆時針經標準圓E (BE)弧到達上線端點(E)；e.當下線端點右側標準圓S和上線端點右側標準圓E有兩個公共外切標準圓時，拖纜 船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓的(AB)弧、順時針 經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』)弧、逆時針經公共外切標準圓(A』B』) 弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；上述公共外切標準圓是與標準圓S和標準圓E外側相切，並與標準圓半徑相同的圓；f.當下線端點左側標準圓和上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜船由 下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針經標準 圓E (BE)弧到達(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』)弧、順時針經公共外切標準圓(A』B』) 弧、逆時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個公共外切標準圓的時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一。
3.根據權利要求1或2所述的方法，特徵是權利要求2所述的下線端點是拖纜船原施工航線圓形轉彎路徑的終點(S)；下線方向是拖纜船沿下線端點前行方向；所述的上線端點是拖纜船新施工航線圓形轉彎路徑的起點(E)；上線方向是拖纜船沿 上線端點前行方向；所述的標準圓是拖纜船圓形轉彎路徑的最小值約束半徑的圓，標準圓S是原施工航線 的圓，標準圓E是新施工航線的圓。
4.根據權利要求1所述的方法，特徵是步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑， 當拖纜船沿航線採集結束後左側轉彎駛入圓形轉彎路徑，當拖纜船下線方向和上線方向的 夾角大於90°航向且為反向時採用以下方法(1)當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E重合時，通過重合的標準圓實現 轉彎，拖纜船由下線端點(S)點逆時針經標準圓(SE)弧到達上線端點(E)；(2)所述的標準圓不重合時，拖纜船採用如下路徑a.當下線端點左側標準圓S和上線端點左側標準圓E時，拖纜船在下線端點(S)點逆 時針經過標準圓S (SA)弧，標準圓S和標準圓E外公切線(AB)線段，逆時針經標準圓E (BE) 弧到達上線端點(E)；b.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)順時針經 過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓的外公切(AB)線段，順時 針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)；c.當下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓時，拖纜船在(S)點逆時針經過標 準圓S(SA)弧，下線端點左側標準圓和上線端點右側標準圓有內公切(AB)線段，順時針經 (BE)弧到達上線端點(E)；d.當下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓時，拖纜船在下線端點(S)點順時針 經過標準圓S(SA)弧，下線端點右側標準圓和上線端點左側標準圓有內公切(AB)線段，逆 時針經標準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；e.當下線端點左側標準圓、上線端點左側標準圓有兩個公共外切標準圓時，拖纜船由 下線端點(S)點逆時針經標準圓S(SA)弧、順時針經公共外切標準圓(AB)弧、逆時針經標 準圓E(BE)弧到達上線端點(E)點；或，拖纜船由下線端點(S)逆時針經標準圓S(SA』)弧、順時針經公共外切標準圓(A』B』) 弧、逆時針標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一；f.當下線端點右側標準圓和上線端點右側標準圓有公共外切標準圓時，拖纜船由下 線端點(S)順時針經標準圓S(SA)弧、逆時針經公共外切標準圓(AB)弧、順時針經標準圓 E(BE)弧到達上線端點(E)；或，拖纜船由下線端點(S)順時針經標準圓S(SA』)弧、逆時針經公共外切標準圓(A』B』) 弧、順時針經標準圓Ε(Β』 Ε)弧到達上線端點(E)；當只有一個外公切圓時，拖纜船行駛路徑為上述兩條路徑之一。
5.根據權利要求1所述的方法，特徵是步驟1)所述的確定不同的拖纜船行駛路徑， 拖纜船沿航線採集結束後右側轉彎駛入圓形轉彎路徑，與左側轉彎行駛路徑對稱等同計 笪算。
全文摘要
本發明涉及海上拖纜勘探技術，具體是針對拖纜船轉彎特點的確定海上拖纜勘探最佳轉彎路徑的方法。根據深海勘探目標和資料，依照海上拖纜勘探的範圍和精度，預先確定不同的拖纜船行駛路徑，預先選擇多條拖纜船在下線端點經過標準圓弧，公切線線段，經下一個標準圓弧到達上線端點的路徑，計算步驟不同路徑的長度，確定轉彎距離最短路徑，採用深海探測的方法進行勘探，拖纜船拖曳拖纜沿最短路逕行駛進行作業。本發明為提高海上採集施工效益提供了必備的手段，可以優化航線轉彎，快速得到結果，優化海上拖纜地震勘探採集施工。
文檔編號G01C21/00GK102109347SQ20091024375
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月23日 優先權日2009年12月23日
發明者張虎 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團東方地球物理勘探有限責任公司