[发明专利]声音传播速度建模方法、装置和系统

权利要求书

1.一种方法，包括步骤：

a)在海洋环境中布置拖曳地震排列，所述地震排列包括：多个声音定位发射器；和多个定位点接收器；以及

b)使用至少一些发射器与点接收器之间的信号的传播时间，以导出数学模型，该数学模型描述作为至少一个排列空间维度、发射器与接收器之间的距离和这些的任何组合的函数的海洋环境的声音传播速度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中：数学模型的未知数的估计在一个步骤中发生。

3.根据权利要求2所述的方法，其中：一组线性方程同时反转，直到达到任意收敛极限。

4.根据权利要求3所述的方法，其中：所述一组线性方程包括该类型的一个或多个连续线性函数：

sv＝mx+ny+pz+const

其中

“sv”是声速；

“mx+ny”描述x和y的空间相关性；

“pz”描述了范围长度相关性；

“m”，“n”和“p”是系数；和

“const”是三个线性项的组合截距值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中：数学模型包括从多项式和样条选择的数学函数。

6.根据权利要求1所述的方法，其中：随发射器与接收器之间的水平分离距离的声音传播速度的变化在估计中被说明。

7.根据权利要求1所述的方法，其中：发射器中的一个或多个发射编码传输信息；并且数学模型的求导包括将数学函数拟合到作为选定维度中的距离数据的函数的一组时间，以估计作为选定维度的接收器的位置的函数的声音传播速度，数据组包括发射与在从一个或多个编码发射器的编码声音信号的每个接收器处接收之间的测量的时间差。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：发射器中的一个或多个发射编码传输信息；和步骤b)包括从多个声音定位发射器生成和发射不同的正交编码扩展频谱信号，扩展频谱信号在其自相关函数中具有显著的峰值。

9.根据权利要求8所述的方法，包括步骤：使用定位在标称位置处的多个声音点接收器来探测扩展频谱信号，其中所述接收器与计算单元通信。

10.根据权利要求9所述的方法，包括步骤：定义在多个声音定位发射器中每一个与每个定位接收器之间的至少一组标称或临时距离。

11.根据权利要求10所述的方法，包括步骤：对于每组标称或临时距离，测量在接收器处的第一组扩展频谱信号的接收的一组或多组时间，并且借助于计算单元，计算作为标称或临时距离、接收信号的时间和点接收器的至少一个坐标的函数的标称声音传播速度。

12.根据权利要求11所述的方法，包括步骤：测量在点接收器处用于第二组扩展频谱信号的接收的一组或多组时间；并将计算的标称声音传播速度乘以用于接收第二组扩展频谱信号的时间，以计算估计的范围。

13.根据权利要求12所述的方法，包括步骤：测量在点接收器处用于第三组扩展频谱信号的接收的一组或多组时间；并重新计算作为估计范围、用于第三组信号的接收的时间和点接收器的至少一个坐标点的函数的声音传播速度。

14.根据权利要求13所述的方法，包括步骤：迭代计算差，直到新的重新定位的接收器位置与先前确定的接收器位置之间的差收敛到预定极限内。

15.根据权利要求1所述的方法，其中：接收器经适于生成频率从约500到约4000Hz的扩展频谱信号。

16.一种设备，包括：

(a)拖曳的海洋地震拖缆海洋地震排列，所述地震排列包括：多个声音定位发射器和多个声音定位接收器，发射器和接收器适合与计算单元通信；

(b)计算单元，其适合使用至少一些发射器与点接收器之间的信号的传播时间，以导出数学模型，该数学模型描述作为至少一个排列空间维度、发射器与接收器之间的距离和这些的任何组合的函数的海洋环境的声音传播速度。