控制傳感器拖纜的牽引速度的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及控制傳感器拖纜的牽引速度的方法和系統(tǒng)?？刂苽鞲衅魍侠|的牽引速度。至少一些實(shí)施例是方法，所述方法包括：以一定牽引速度在水中牽引傳感器拖纜；在水內(nèi)釋放詢問能量；記錄由傳感器拖纜接收的能量以創(chuàng)建記錄的能量；確定指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值；以及響應(yīng)于指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值，實(shí)時(shí)改變牽引速度。
【專利說明】控制傳感器拖纜的牽引速度的方法和系統(tǒng)
【背景技術(shù)】
[0001]海洋測(cè)量系統(tǒng)用于在水體(諸如，湖或海)以下獲取關(guān)于地球構(gòu)造的數(shù)據(jù)。海洋測(cè)量系統(tǒng)可使用在水體中牽引的多個(gè)傳感器拖纜，其中每個(gè)傳感器拖纜接收從地球構(gòu)造反射的能量(例如，聲能)。由每個(gè)傳感器拖纜接收的能量既包含感興趣的信號(hào)又包含噪聲。如果噪聲太高，則通過記錄入射在傳感器拖纜上的能量而創(chuàng)建的數(shù)據(jù)集可能無法使用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0002]為了詳細(xì)描述示例性實(shí)施例，現(xiàn)在將參照附圖，其中:
圖1示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的海洋測(cè)量系統(tǒng)的俯視圖；
圖2示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的數(shù)據(jù)的一組標(biāo)繪圖(即，t-x標(biāo)繪圖和f_k標(biāo)繪圖)； 圖3示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的在聲錐內(nèi)去除數(shù)據(jù)之后的f_k標(biāo)繪圖；
圖4示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的流程圖；
圖5示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的提供給船舶操作員的標(biāo)繪圖；
圖6示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)；和 圖7示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的方法。
[0003]符號(hào)和術(shù)語
某些術(shù)語在全部的下面的描述和權(quán)利要求中用于表示特定系統(tǒng)部件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，不同的公司可通過不同的名稱表示部件。本文件并不意圖區(qū)分名稱不同但并非功能不同的部件。在下面的討論中以及在權(quán)利要求中，術(shù)語“包括”和“包含”以開放式方式使用，因此應(yīng)該解釋為表示“包括但不限于…”。此外，術(shù)語“耦合”表示間接的或直接的連接。因此，如果第一裝置耦合到第二裝置，則該連接可以是通過直接連接或通過經(jīng)其它裝置和連接的間接連接。
[0004]“線纜”應(yīng)該表示柔性的軸向負(fù)載攜帶構(gòu)件，該構(gòu)件還包括電導(dǎo)體和/或光導(dǎo)體以用于在部件之間傳送電力和/或信號(hào)。
[0005]“繩索”應(yīng)該表示不包括電導(dǎo)體和/或光導(dǎo)體的柔性的軸向負(fù)載攜帶構(gòu)件。這種繩索可由纖維、鋼、其它高強(qiáng)度材料、鏈條或這種材料的組合制成。
[0006]“線”應(yīng)該表示繩索或線纜。
[0007]“大約”應(yīng)該表示列舉的值的加或減百分之五(5%)。
[0008]頻率-波數(shù)域的“信號(hào)區(qū)域”應(yīng)該表示在存在從地下結(jié)構(gòu)反射的詢問能量的情況下任何這種詢問能量所在的作為頻率的函數(shù)的波數(shù)的范圍。信號(hào)區(qū)域也包括噪聲。
[0009]與基于測(cè)量的信號(hào)內(nèi)的噪聲的牽引船舶的速度的控制相關(guān)的“實(shí)時(shí)”應(yīng)該表示:在獲取測(cè)量的信號(hào)的10分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)基于測(cè)量的信號(hào)的牽引速度的改變。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面的討論涉及本發(fā)明的各種實(shí)施例。雖然這些實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)可能是優(yōu)選的，但所公開的實(shí)施例不應(yīng)被解釋為或者另外用于限制本公開或權(quán)利要求的范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，下面的描述具有廣泛應(yīng)用，并且任何實(shí)施例的討論僅旨在是該實(shí)施例的示例性討論而非旨在暗示本公開或權(quán)利要求的范圍局限于該實(shí)施例。
[0011]各種實(shí)施例涉及在海洋測(cè)量操作中控制牽引船舶的牽引速度。更具體地講，至少一些實(shí)施例涉及確定海洋測(cè)量操作的接收的信號(hào)中的噪聲的指示并且實(shí)時(shí)控制牽引船舶的牽引速度(因此，控制傳感器拖纜的牽引速度)，對(duì)牽引速度的控制平衡增加牽引速度的優(yōu)點(diǎn)與和牽引速度成比例的記錄的信號(hào)中的噪聲。說明書首先描述說明性海洋測(cè)量系統(tǒng)以便為閱讀者確定方向，然后描述示例性實(shí)施例。
[0012]圖1示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的海洋測(cè)量系統(tǒng)100的俯視圖。特別地，圖1示出具有船載裝備104(諸如，導(dǎo)航、能源控制和數(shù)據(jù)記錄裝備)的測(cè)量或牽引船舶102。船舶102配置為在水中牽引一個(gè)或多個(gè)傳感器拖纜106A-F。盡管圖1說明性地示出六個(gè)傳感器拖纜106，但可使用任何數(shù)量的傳感器拖纜106。
[0013]在示例性系統(tǒng)中，傳感器拖纜106耦合到牽引裝備，該牽引裝備使傳感器拖纜106保持在所選擇的深度并且相對(duì)于彼此以及相對(duì)于測(cè)量船舶102保持在側(cè)向位置。牽引裝備可包括兩個(gè)掃雷器牽引線108A和108B，這兩個(gè)掃雷器牽引線108A和108B中的每一個(gè)分別經(jīng)由絞盤IlOA和IlOB耦合到船舶102。絞盤能夠改變每個(gè)掃雷器牽引線108的部署的長度。掃雷器牽引線108A的第二端耦合到掃雷器112，并且掃雷器牽引線108B的第二端耦合到掃雷器114。在每一種情況下，牽引線108A和108B通過各自的一組線(稱為“拖索”)耦合到它們各自的掃雷器。掃雷器112和114每個(gè)配置為在掃雷器在水中被牽引時(shí)向測(cè)量系統(tǒng)的各種元件提供側(cè)向力分量。掃雷器112和114的組合的側(cè)向力使掃雷器彼此分離，直至掃雷器使在掃雷器112和114之間耦合的一個(gè)或多個(gè)撒布線120拉緊。掃雷器112和114直接耦合到撒布線120，或者如圖中所示，經(jīng)由支線122A和122B耦合到撒布線。
[0014]如圖中所示，傳感器拖纜106每個(gè)在最接近船舶102的末端(S卩，近端)耦合到各引入線纜端124A-F。引入線纜端124耦合到撒布線120或與撒布線120關(guān)聯(lián)以便控制拖纜106相對(duì)于彼此以及相對(duì)于船舶102的側(cè)向位置?？墒褂脙?nèi)引入線纜126A-F來實(shí)現(xiàn)船載裝備104中的合適部件和拖纜106中的傳感器(例如，116AU16B)之間的電氣和/或光學(xué)連接。非常像與各絞盤110關(guān)聯(lián)的牽引線108，每個(gè)引入線纜126可由各絞盤或類似的卷纜裝置部署，從而每個(gè)引入線纜126的部署的長度能夠被改變。示出的牽引裝備可被單獨(dú)使用或者結(jié)合其它側(cè)向位置和深度控制裝備一起使用。其它示例性系統(tǒng)可具有更復(fù)雜或更簡單的牽引設(shè)備。
[0015]每個(gè)傳感器拖纜106可包括定義內(nèi)部體積的細(xì)長外殼。細(xì)長外殼沿傳感器拖纜的長維度定義中心軸線。在圖1的示例性情況中，每個(gè)傳感器拖纜的中心軸線平行于牽引船舶102的行進(jìn)的方向(由箭頭117指示的行進(jìn)的方向)。傳感器拖纜106相對(duì)于船舶102的方位能夠隨著時(shí)間而改變(例如，響應(yīng)于水中存在的水流、船舶的轉(zhuǎn)向)。傳感器(例如，116A、116B)可位于內(nèi)部體積內(nèi)或者位于細(xì)長外殼上，并且傳感器可沿著每個(gè)傳感器拖纜106沿縱向分隔開。在一些實(shí)施例中，傳感器116是對(duì)速度的微小變化敏感的地震檢波器。地震檢波器可懸掛在平衡架設(shè)備中，從而每個(gè)地震檢波器對(duì)垂直速度變化(即，與重力對(duì)齊的速度變化)最敏感。在其它實(shí)施例中，傳感器116是對(duì)聲能非常敏感的水聽器。在其它情況下，傳感器116可包括下面各項(xiàng)之一或任何組合:地震檢波器、水聽器、加速度計(jì)、固態(tài)運(yùn)動(dòng)傳感器(MEMS)、多分量地震檢波器、方位傳感器和電磁傳感器。[0016]雖然可能可以使記錄裝備104單獨(dú)記錄來自每個(gè)傳感器116的信號(hào)，但在一些情況下，與傳感器拖纜關(guān)聯(lián)的傳感器為了記錄接收的信號(hào)的目的而被在邏輯上劃分成組，諸如與傳感器拖纜106F關(guān)聯(lián)的傳感器組180、182和184。特別地，在一些情況下，沿著傳感器拖纜的多個(gè)傳感器在邏輯上被成組在一起并且并行地操作(作為陣列)，從而基于來自組中的每個(gè)傳感器的測(cè)量值的貢獻(xiàn)來創(chuàng)建單個(gè)接收的信號(hào)(即，“信道”或“蹤跡”)。每個(gè)傳感器拖纜106可具有任何長度。在示例性系統(tǒng)中，傳感器拖纜可在5千米(km)和15 km之間，并且每個(gè)傳感器拖纜可包括大約600或更多的傳感器組(傳感器組包括兩個(gè)或更多的傳感器)。在具有7.5 km的長度的示例性傳感器拖纜中，單組的傳感器可跨越12.5米(m)的縱向距離，因此，單個(gè)傳感器拖纜可具有600個(gè)傳感器組。
[0017]仍然參照?qǐng)D1，在一些情況下，除了牽引傳感器拖纜106之外，牽引船舶102還可牽引聲源190。聲源190可采用任何合適的形式，諸如氣槍類型系統(tǒng)。然而，在其它情況下，單獨(dú)的船舶可牽引聲源190，從而可實(shí)現(xiàn)傳感器拖纜106的物理位置、地下碳?xì)浠衔飻y帶構(gòu)造和聲源190之間的某些預(yù)定關(guān)系。
[0018]理解各種示例性系統(tǒng)的一個(gè)方面在于理解為什么牽引速度成為問題。在這里描述的系統(tǒng)之前，多數(shù)商業(yè)海洋測(cè)量系統(tǒng)(如果并非全部的商業(yè)海洋測(cè)量系統(tǒng)的話)利用水聽器作為傳感器拖纜中的主要感測(cè)元件。對(duì)于感興趣的頻率范圍中的接收的聲能，水聽器對(duì)由在水中牽引的傳感器拖纜引起的噪聲相對(duì)不敏感。也就是說，當(dāng)在水中牽引基于水聽器的傳感器拖纜時(shí)，可能不存在與牽引噪聲關(guān)聯(lián)的速度限制(但可能存在限制速度的其它因素，像傳感器拖纜張力)。
[0019]然而，根據(jù)本公開的至少一些實(shí)施例，傳感器拖纜包含地震檢波器，在一些情況下，地震檢波器由平衡架支撐從而對(duì)垂直速度敏感。與水聽器相比，對(duì)微小速度變化敏感(即，對(duì)物理上下移動(dòng)敏感而非像基于水聽器的系統(tǒng)一樣對(duì)壓力變化敏感)的地震檢波器對(duì)由在水中牽引傳感器拖纜的速度引起的噪聲更敏感。事實(shí)上，與使用地震檢波器的傳感器拖纜關(guān)聯(lián)的寬帶噪聲大約與在水中牽引傳感器拖纜的速度的三次冪相關(guān)。因此，即使?fàn)恳俣鹊奈⑿≡黾右诧@著增加噪聲。此外，使用地震檢波器的傳感器拖纜對(duì)環(huán)境因素(諸如，更經(jīng)常在熱帶水域中發(fā)生的藤壺生長)敏感。由此可見，在北極水域中工作良好的基于地震檢波器的傳感器拖纜的牽引速度可能對(duì)于發(fā)生藤壺生長的熱帶水域而言太快。此外，因?yàn)樘賶厣L隨著時(shí)間繼續(xù)，所以在牽引速度和噪聲之間提供良好折衷的最初牽引速度可能在以后是太快。
[0020]當(dāng)感興趣的頻率范圍非常低時(shí)，記錄的噪聲和牽引速度之間的類似關(guān)系也存在于基于水聽器的傳感器拖纜中。也就是說，對(duì)于其中感興趣的信號(hào)頻率足夠低以致拖纜的機(jī)械振動(dòng)是主要噪聲源的基于水聽器的傳感器拖纜，即使基于水聽器的傳感器拖纜也容易受到與牽引速度關(guān)聯(lián)的噪聲影響。
[0021]為了至少部分地解決關(guān)于牽引速度引起的噪聲的擔(dān)憂，在各種實(shí)施例中，響應(yīng)于在由拖纜中的傳感器產(chǎn)生的信號(hào)中檢測(cè)到的噪聲的量控制牽引船舶的牽引速度。特別地，各種實(shí)施例涉及以一定牽引速度在水中牽引傳感器拖纜。在牽引的同時(shí)，從聲源190釋放詢問能量(所述釋放和隨后的數(shù)據(jù)收集在一些情況下被稱為“發(fā)射”)。在從聲源190釋放詢問能量之后的時(shí)間窗口內(nèi)，記錄入射在傳感器拖纜上的能量。記錄數(shù)據(jù)的時(shí)間窗口的長度基于許多因素，諸如目標(biāo)碳?xì)浠衔飻y帶構(gòu)造的深度、水深、所希望的記錄長度和牽引船舶的速度。對(duì)于大約5節(jié)(大約每秒2.5米)的說明性牽引速度，針對(duì)覆蓋行進(jìn)的大約
18.75米的記錄長度，時(shí)間窗口可以大約為約7.5秒。另外，對(duì)于大約5節(jié)的說明性牽引速度，針對(duì)覆蓋行進(jìn)的大約37.5米的記錄長度，時(shí)間窗口可以大約為約15秒。因此，發(fā)射可包括聲能的釋放和隨后的大約7.5秒到大約15秒的記錄時(shí)間(取決于各種因素)。在多數(shù)情況下，時(shí)間窗口一到期，就發(fā)生聲能的另一釋放并且該過程重復(fù)。
[0022]基于與每一發(fā)射關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，確定記錄的能量中的噪聲值(相對(duì)于感興趣的信號(hào))。以下更詳細(xì)地討論計(jì)算記錄的能量中的噪聲值的各種例子。不管用于計(jì)算噪聲值的精確機(jī)制如何，噪聲值可單獨(dú)地或者結(jié)合以前的噪聲值用作用于控制速度的反饋參數(shù)。例如，針對(duì)最近發(fā)射的噪聲值以及針對(duì)預(yù)定數(shù)量的以前的發(fā)射的噪聲值可被組合(例如，求平均值)。如果噪聲值高于預(yù)定閾值，則可降低牽引船舶的速度以嘗試減少噪聲。同樣地，如果噪聲值低于預(yù)定閾值，則可增加牽引船舶的速度以減少用于執(zhí)行測(cè)量的總時(shí)間，由此減少成本。
[0023]牽引船舶的速度的控制可采用許多形式。在一些情況下，牽引船舶的速度可被自動(dòng)控制。也就是說，與船載裝備104關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可在沒有人類介入的情況下直接控制牽引船舶的速度。在其它情況下，與船載裝備104關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可產(chǎn)生噪聲和牽引速度之間的正在發(fā)生的關(guān)系的視覺指示，并且人類操作員可基于接收的信息執(zhí)行牽引速度的改變。不管如何在物理上實(shí)現(xiàn)速度控制，系統(tǒng)可控制牽引速度以在確保記錄的數(shù)據(jù)足夠用于分析的同時(shí)平衡增加的牽引速度的優(yōu)點(diǎn)。說明書現(xiàn)在描述確定噪聲值的例子。
[0024]在示例性實(shí)施例中，對(duì)于每一發(fā)射針對(duì)每個(gè)傳感器拖纜確定或計(jì)算噪聲值。為了解釋的目的，隨后考慮單次發(fā)射和與包括多個(gè)地震檢波器組的傳感器拖纜關(guān)聯(lián)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)集，在與聲能的釋放關(guān)聯(lián)的總時(shí)間窗口中記錄數(shù)據(jù)。根據(jù)至少一些實(shí)施例，噪聲值基于從總時(shí)間窗口內(nèi)的較小時(shí)間窗口(以下，噪聲窗口)獲取的數(shù)據(jù)子集。換句話說，可基于受限時(shí)間-偏移(t-x)窗口計(jì)算噪聲值。更具體地講，在一些情況下，噪聲值可基于在具有從總時(shí)間窗口的后一半獲取的500毫秒(ms)和1000 ms之間的時(shí)間長度并且包括從總時(shí)間窗口的后一半獲取的500毫秒(ms)和1000 ms的噪聲窗口中記錄的數(shù)據(jù)，并且在一些情況下，噪聲窗口是總時(shí)間窗口的最后的500 ms至1000 ms。在其它情況下，與總時(shí)間窗口的任何部分或全部關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)集可用于確定噪聲值。
[0025]為了減少邊緣效應(yīng)，在一些情況下，使噪聲窗口內(nèi)的數(shù)據(jù)逐漸減少。為了描述這種逐漸減少，考慮以模擬格式記錄入射在傳感器拖纜上的能量，從而稍后的處理不僅能夠確定到達(dá)時(shí)間，還能夠確定入射能量的振幅和頻率。為了實(shí)現(xiàn)這種逐漸減少，噪聲窗口中的記錄的能量的振幅可被調(diào)整為在噪聲窗口的開始從零或接近于零“上升”到實(shí)際記錄的能量振幅并且同樣地在噪聲窗口的末尾“下降”。這種逐漸減少可減少當(dāng)數(shù)據(jù)經(jīng)受Fourier變換時(shí)與突變關(guān)聯(lián)的效應(yīng)(即，減少可歸因于數(shù)據(jù)的突變或階躍變化的頻域中的高頻分量的存在)。
[0026]接下來，說明性系統(tǒng)執(zhí)行預(yù)處理以消除空間局部高振幅噪聲，諸如與深度控制裝置和或傳感器拖纜側(cè)向定位裝置關(guān)聯(lián)的噪聲?？墒褂枚喾N系統(tǒng)/方法中的任何系統(tǒng)/方法，但在高水平上，所述預(yù)處理比較蹤跡(每個(gè)蹤跡是來自傳感器組的記錄的信號(hào))與其它蹤跡，并識(shí)別在預(yù)定頻率范圍內(nèi)具有意外的高均方根(RMS)能量(與相關(guān)蹤跡相比的高RMS能量)的蹤跡。對(duì)于如此識(shí)別的蹤跡，基于相關(guān)蹤跡對(duì)該蹤跡內(nèi)的值進(jìn)彳丁內(nèi)插以減少局部聞?wù)穹肼暋?br> [0027]接下來，說明性數(shù)據(jù)可被變換到頻域以用于進(jìn)一步處理。特別地，圖2示出兩個(gè)標(biāo)繪圖以突出顯示時(shí)域數(shù)據(jù)以及在變換到頻域之后的數(shù)據(jù)。左側(cè)標(biāo)繪圖200以圖形方式示出來自傳感器拖纜的單一信道的示例性噪聲窗口的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)被標(biāo)繪為時(shí)間-偏移(t-x)數(shù)據(jù)。也就是說，基于入射能量的到達(dá)時(shí)間和到達(dá)位置(即，偏移)標(biāo)繪每個(gè)點(diǎn)。另外的維度也可按照指示入射能量的振幅的標(biāo)繪點(diǎn)的顏色的形式被標(biāo)繪，但在圖2中未示出這種情況以免不適當(dāng)?shù)厥垢綀D變得復(fù)雜。
[0028]右側(cè)標(biāo)繪圖202以圖形方式示出全部收集(即，單次發(fā)射的傳感器拖纜的所有信道)的數(shù)據(jù)作為頻率-波數(shù)(f_k)數(shù)據(jù)(即，在f_k域或f_k空間中)。也就是說，標(biāo)繪圖202示出基于傳感器拖纜的入射能量的頻率和波數(shù)(即，每米的周期數(shù))的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，每個(gè)基準(zhǔn)基于頻率和波數(shù)而被標(biāo)繪為一個(gè)點(diǎn)，并且被視為一組的各個(gè)點(diǎn)示出圖案。另外，實(shí)際上，另外的維度也可按照指示入射能量的振幅的每個(gè)標(biāo)繪點(diǎn)的顏色的形式被標(biāo)繪。然而，為了避免不適當(dāng)?shù)厥箞D2的標(biāo)繪圖202變得復(fù)雜，由實(shí)線而非各個(gè)標(biāo)繪的點(diǎn)識(shí)別平均值的各種區(qū)域。在圖2的標(biāo)繪圖202的示例性情況下，為了隨后的噪聲測(cè)量的目的而排除在大約20 Hz以下以及在大約50 Hz以上的能量，因此，在標(biāo)繪圖202中，在大約20 Hz以下以及在大約50 Hz以上的區(qū)域被加上交叉陰影線以指示基本上沒有數(shù)據(jù)。在大約20 Hz和大約50 Hz之間，可存在大量數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)代表噪聲和信號(hào)。在圖2的說明性標(biāo)繪圖202中，由包圍的區(qū)域204示出示例性預(yù)期信號(hào)。也就是說，與封閉的區(qū)域204關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)代表用于地震勘測(cè)的感興趣的信號(hào)(例如，在從地下邊界反射之后返回聲能)。
[0029]在繼續(xù)前進(jìn)之前，需要注意的是，在圖2的f-k標(biāo)繪圖202中示出的能量的頻率范圍僅是說明性的。根據(jù)各種因素(例如，能源的類型、目標(biāo)構(gòu)造、水深、傳感器牽引深度、水溫)，感興趣的頻率范圍可不同于圖2的標(biāo)繪圖202中示出的感興趣的頻率范圍。事實(shí)上，在一些情況下(例如，基于水聽器的傳感器拖纜)，感興趣的頻率范圍可以是5 Hz及以下，并且示例性方法仍然可被應(yīng)用。因此，在圖2中呈現(xiàn)的示例性情況不應(yīng)該被理解為各種實(shí)施例的適用性的限制。
[0030]在多數(shù)情況下，牽引噪聲在f-k空間中是寬帶。也就是說，噪聲跨越多數(shù)感興趣的頻率范圍(如果并非全部感興趣的頻率范圍的話)以及多數(shù)感興趣的波數(shù)范圍(如果并非全部感興趣的波數(shù)范圍的話)。在一些情況下，能量分布朝著較低頻率傾斜，但在波數(shù)方面是均勻的。在圖2的標(biāo)繪圖202的說明性情況下，噪聲跨越20 Hz到50 Hz頻率范圍，并且還跨越整個(gè)波數(shù)范圍。與之相比，用于地震勘探的感興趣的信號(hào)局限于作為波數(shù)的函數(shù)的頻率的范圍，波數(shù)的跨度隨著增加的頻率而增加。在圖2的示例性標(biāo)繪圖202中，用于地震勘探的感興趣的數(shù)據(jù)落在如虛線206所示的倒“聲錐”內(nèi)。也就是說，位于聲錐內(nèi)的數(shù)據(jù)可包括噪聲和感興趣的聲學(xué)信號(hào)(例如，與封閉的區(qū)域204關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù))，并且位于漸消失區(qū)域中(即，在聲錐之外)的數(shù)據(jù)基本上僅是噪聲。在感興趣的頻率范圍的下端(大約20Hz)，聲錐可跨越波數(shù)的大體上33%。對(duì)于具有示例性12.5 m組間隔的拖纜，在所考慮的頻率范圍的上端(大約50 Hz)，聲錐可跨越波數(shù)的大約83%。更小的組間隔長度可導(dǎo)致“更寬”的總波數(shù)范圍，從而聲錐在f-k空間中占據(jù)波數(shù)的成比例地更小的一部分。
[0031]根據(jù)示例性系統(tǒng)，基于來自f-k數(shù)據(jù)的受限的數(shù)據(jù)集計(jì)算噪聲值。更具體地講，可在f-k數(shù)據(jù)中應(yīng)用濾波器以排除聲錐206內(nèi)的數(shù)據(jù)。在f-k中應(yīng)用濾波器的結(jié)果被以圖形方式示出在圖3的標(biāo)繪圖中。非常像圖2的標(biāo)繪圖202，圖3是由實(shí)線和/或交叉陰影線示出感興趣的區(qū)域的簡化示圖；然而，實(shí)際上，通過大量單獨(dú)標(biāo)繪的點(diǎn)來創(chuàng)建圖3的標(biāo)繪圖，所述大量標(biāo)繪的點(diǎn)通過f_k中的位置的分組(或者在一些情況下沒有分組)來定義各種區(qū)域。在f_k數(shù)據(jù)中應(yīng)用濾波器以達(dá)到示例性圖3之后，剩下兩個(gè)說明性區(qū)域300和302，這兩個(gè)區(qū)域?qū)?huì)被稱為“三角形區(qū)域”，但圖3中的每個(gè)區(qū)域的形狀可被更適當(dāng)?shù)孛枋鰹榘肴切?。區(qū)域300和302的形狀可采取任何合適的形狀，因此，對(duì)“三角形區(qū)域”的提及僅是為了方便，而不應(yīng)該被解釋為限制區(qū)域300和302的形狀或信號(hào)區(qū)域的形狀。三角形區(qū)域300和302代表針對(duì)傳感器拖纜的信道的記錄的數(shù)據(jù)中的噪聲；然而，(現(xiàn)在已被去除的)聲錐內(nèi)的數(shù)據(jù)代表信號(hào)和噪聲，因此，濾波器的應(yīng)用不僅去除信號(hào)(如果存在任何信號(hào)的話)，還去除一些噪聲。為了在相關(guān)波數(shù)和相關(guān)頻率上獲得噪聲值，考慮位于聲錐內(nèi)的噪聲。下面的段落討論考慮位于聲錐內(nèi)的噪聲的例子。
[0032]根據(jù)示例性實(shí)施例，估計(jì)噪聲振幅(包括從聲錐去除的噪聲)基于針對(duì)每個(gè)頻率的三角形區(qū)域300和302中的噪聲。特別地，在f-k數(shù)據(jù)內(nèi)的每個(gè)頻率，計(jì)算由f-k濾波器去除或排除的波數(shù)的比例。假設(shè)噪聲能量相對(duì)于波數(shù)均勻地分布，因此，排除的波數(shù)的比例的倒數(shù)在一些情況下是為了從僅在三角形區(qū)域中測(cè)量的噪聲能量估計(jì)整個(gè)波數(shù)范圍上的總噪聲能量而應(yīng)用的校正標(biāo)量。因此，針對(duì)每個(gè)頻率獲得校正標(biāo)量。
[0033]為了示出估計(jì)校正標(biāo)量，圖3說明性地包含標(biāo)繪的點(diǎn)的小的集合,這個(gè)小的集合在邏輯上被劃分成點(diǎn)的水平組304、306和308。也就是說，點(diǎn)的組304表示針對(duì)變化的波數(shù)具有相同的頻率(在這個(gè)例子中，大約20 Hz)的數(shù)據(jù)。點(diǎn)的組306表示針對(duì)變化的波數(shù)具有相同的頻率(在這個(gè)例子中，大約35 Hz)的數(shù)據(jù)。同樣地，點(diǎn)的組308表示針對(duì)變化的波數(shù)具有相同的頻率(在這個(gè)例子中，大約50 Hz)的數(shù)據(jù)。實(shí)際上，每個(gè)組可包含數(shù)百或數(shù)千個(gè)點(diǎn)，但是示例性組具有較少的數(shù)量以免不適當(dāng)?shù)厥垢綀D和/或討論變得復(fù)雜。
[0034]在示例性點(diǎn)的組304中,存在跨越波數(shù)的有限范圍的八個(gè)點(diǎn)?；谠谑纠灶l率的f-k空間中的聲錐的寬度，沿著20 Hz頻率的數(shù)據(jù)的大約33%位于聲錐內(nèi)并且已被去除。因此，在這個(gè)例子中針對(duì)示例性20 Hz頻率的校正標(biāo)量為大約1.5 (也就是說，剩下67%，因此，校正標(biāo)量=1/0.67=1.49)。在示例性點(diǎn)的組306中,存在跨越波數(shù)的有限范圍的六個(gè)點(diǎn)。基于在示例性頻率的f-k空間中的聲錐的寬度，沿著35 Hz頻率的數(shù)據(jù)的大約58%位于聲錐內(nèi)并且已被去除。因此，在這個(gè)例子中針對(duì)示例性35 Hz頻率的校正標(biāo)量為大約2.4(也就是說，剩下42%,因此,校正標(biāo)量=1/0.42=2.38)。在示例性點(diǎn)的組308中，存在跨越波數(shù)的有限范圍的兩個(gè)點(diǎn)?；谠谑纠灶l率的f-k空間中的聲錐的寬度，沿著50 Hz頻率的數(shù)據(jù)的大約83%位于聲錐內(nèi)并且已被去除。因此，在這個(gè)例子中針對(duì)示例性50 Hz頻率的校正標(biāo)量為大約5.9 (也就是說，剩下17%，因此，校正標(biāo)量=1/0.17=5.88)。雖然針對(duì)圖3僅討論了三個(gè)點(diǎn)的組，但應(yīng)該理解，針對(duì)多個(gè)離散頻率執(zhí)行說明性方法，其中針對(duì)每個(gè)離散頻率確定校正標(biāo)量。
[0035]根據(jù)示例性實(shí)施例，在頻率-偏移域(即，在f_x域或f_x空間中)執(zhí)行校正標(biāo)量的應(yīng)用。也就是說，一旦如以上所討論確定了校正標(biāo)量的集合，則三角形區(qū)域300和302內(nèi)的數(shù)據(jù)被變換到f_x空間。對(duì)于f_x空間內(nèi)的每個(gè)頻率，在示例性頻率的能量被放大以解決在該頻率的丟失的數(shù)據(jù)。換句話說，在每個(gè)頻率的噪聲能量基于針對(duì)該相應(yīng)頻率的校正標(biāo)量而增加以顧及通過在f-k域中應(yīng)用濾波器而去除的噪聲。通過利用用于開窗口和逐漸減小的合適的歸一化在所討論的信道上獲得RMS振幅，隨后針對(duì)每個(gè)信道創(chuàng)建指示噪聲的值。
[0036]到目前為止的討論基于針對(duì)單次發(fā)射針對(duì)與傳感器拖纜關(guān)聯(lián)的每個(gè)信道計(jì)算噪聲值(以下，“信道噪聲值”)。針對(duì)傳感器拖纜上的所有信道的信道噪聲值可被組合以獲得針對(duì)傳感器拖纜的噪聲值(以下，“拖纜噪聲值”)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，所有的信道噪聲值被組合(例如，求平均值)以獲得拖纜噪聲值。在另一示例性實(shí)施例中，信道噪聲值的更小的子集可被組合。例如，在一些情況下，根據(jù)噪聲的RMS值對(duì)信道噪聲值進(jìn)行評(píng)級(jí)，并且通過評(píng)級(jí)，對(duì)預(yù)定范圍內(nèi)(例如，基于40%至80%的RMS振幅)的信道噪聲值求平均值并且丟棄其余的信道。采用信道噪聲值的更小的子集可用于從計(jì)算排除與拖纜關(guān)聯(lián)的局部異常(例如，與纏結(jié)的漁具關(guān)聯(lián)的大噪聲突發(fā))。
[0037]利用計(jì)算的針對(duì)特定發(fā)射的拖纜噪聲值，可確定許多信息。例如，在一些情況下，針對(duì)單次發(fā)射的拖纜噪聲值可被標(biāo)繪在散布圖上，該散布圖具有定義拖纜標(biāo)識(shí)(例如，拖纜編號(hào))的軸線、定義發(fā)射編號(hào)的軸線以及以標(biāo)繪的點(diǎn)的顏色編碼描述噪聲值的指示。從這種示圖，操作員可推斷傳感器拖纜范圍的哪些部分限制總體速度。例如，這種標(biāo)繪圖可示出哪個(gè)或哪些傳感器拖纜已彼此纏繞在一起和/或與其它物體(諸如，丟棄的漁網(wǎng)線)纏繞在一起。
[0038]此外，在示例性情況下，各個(gè)拖纜噪聲值可被組合以創(chuàng)建針對(duì)總體拖纜范圍的噪聲值(以下，“全范圍噪聲值”)。例如，在一些情況下，對(duì)針對(duì)一次發(fā)射的拖纜噪聲值求平均值以獲得針對(duì)該次發(fā)射的全范圍噪聲值。
[0039]到目前為止的討論假設(shè)基于減小的t-x和f-k空間中的計(jì)算確定全范圍噪聲值以及考慮到與聲錐關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的去除來估計(jì)噪聲；然而，用于獲得全范圍噪聲值的這種方法僅是說明性的。在其它情況下可使用用于獲得全范圍噪聲值的其它方法和系統(tǒng)。例如，感興趣的聲學(xué)信號(hào)(即，在從地下結(jié)構(gòu)反射之后返回的聲能)是相干能量；而牽引噪聲是非相干的(即，在組間隔的尺度上的空間中以及在所考慮的頻率范圍中是隨機(jī)的)。因此，在其它示例性實(shí)施例中，通過去除與相干能量對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(例如，通過對(duì)數(shù)據(jù)執(zhí)行預(yù)測(cè)建模或統(tǒng)計(jì)相關(guān))并隨后計(jì)算在去除代表相干能量的數(shù)據(jù)之后剩余的數(shù)據(jù)的RMS值，可確定全范圍噪聲值。
[0040]圖4示出用于作為全范圍噪聲值的函數(shù)評(píng)估和/或改變船舶速度的示例性方法。特別地，該方法開始(塊400)，并包括以一定牽引速度在水中牽引傳感器拖纜(塊402)。在牽引期間，該方法可包括:在水內(nèi)釋放詢問能量(塊404)。在與詢問能量的釋放關(guān)聯(lián)的時(shí)間窗口中，該方法還包括:記錄由傳感器拖纜接收的能量(塊406)。基于記錄的能量，確定全范圍噪聲值(塊408)。在一些情況下，使用以上討論的示例性系統(tǒng)/方法之一計(jì)算全范圍噪聲值。
[0041]基于全范圍噪聲值和牽引船舶的當(dāng)前速度，并且還基于噪聲與速度的三次冪相關(guān)的知識(shí)，可確定針對(duì)建議的速度的增量增加(例如，0.5節(jié))的增加的速度噪聲值(塊410)。同樣地，可確定針對(duì)速度的增量減小(例如，0.5節(jié))的減小的速度噪聲值(塊412)。注意的是，確定增加的或減小的速度噪聲值是可選的，并且可省略任一項(xiàng)或二者。如果范圍噪聲低于預(yù)定閾值，則可省略計(jì)算減小的速度噪聲值。同樣地，如果范圍噪聲高于所述預(yù)定閾值，則可省略計(jì)算增加的速度噪聲值。在其它情況下，特別地在以可編程的方式實(shí)現(xiàn)速度改變的情況下，基于噪聲和速度之間的關(guān)系，系統(tǒng)可計(jì)算將要使用的精確速度。
[0042]說明性方法可隨后包括:評(píng)估增加的速度噪聲值和/或減小的速度噪聲值以確定是否指示速度的改變(塊414)。例如，如果全范圍噪聲值低于預(yù)定閾值并且增加的速度噪聲值同樣低于所述預(yù)定閾值，則可增加牽引船舶的速度(自動(dòng)地或由操作員)。同樣地，如果全范圍噪聲值高于預(yù)定閾值并且減小的速度噪聲值低于所述預(yù)定閾值，則可減小牽引船舶的速度(自動(dòng)地或由操作員)。因此，如果需要，則該方法可包括基于范圍噪聲的值實(shí)時(shí)改變牽引速度(塊416)，然后該說明性方法結(jié)束(塊418)，可能立即重新開始。
[0043]在操作員做出關(guān)于改變船舶的速度的最后決定的情況下，與船載裝備104關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可從噪聲和速度角度提供系統(tǒng)的狀態(tài)的視覺表示。圖5示出可被提供給操作員并且可從其做出關(guān)于牽引船舶的速度的改變的決定的示例性標(biāo)繪圖。特別地，圖5是雙標(biāo)繪圖，其中左Y軸是噪聲(說明性地對(duì)于除水聽器之外的傳感器而言以微巴為單位或者具有等同單位)，右Y軸是速度(節(jié))，并且X軸是時(shí)間(或等同地是發(fā)射編號(hào))。下面的點(diǎn)劃線500標(biāo)繪被示為在4和5節(jié)之間的在示例性情況下作為時(shí)間的函數(shù)的說明性速度。在示例性實(shí)施例中，標(biāo)繪每個(gè)全范圍噪聲值(也就是說，每次發(fā)射的計(jì)算的全范圍噪聲值)，如較小的實(shí)線502所示。在一些情況下，牽引船舶速度控制可直接基于每次發(fā)射的全范圍噪聲值。因此，在這個(gè)例子中，當(dāng)“瞬時(shí)”全范圍噪聲值(即，每次發(fā)射全范圍噪聲)增加至高于預(yù)定閾值(例如，水平虛線506)時(shí)，諸如在時(shí)間點(diǎn)508，牽引船舶速度可減小。在其它情況下，在這個(gè)例子中，當(dāng)瞬時(shí)全范圍噪聲值減小至低于所述預(yù)定閾值506，諸如時(shí)間點(diǎn)510時(shí)，牽引船舶速度可增加。
[0044]然而，在另外的實(shí)施例中，牽引船舶速度控制可基于移動(dòng)平均范圍噪聲以避免噪聲未必指示長期趨勢(shì)的發(fā)射中的可能基于局部噪聲的牽引船舶速度的改變。例如，較粗實(shí)線504代表在某一預(yù)定時(shí)間上的移動(dòng)平均全范圍噪聲值(例如，在前十次發(fā)射期間的全范圍噪聲值的平均值)。移動(dòng)平均全范圍噪聲值因此對(duì)局部噪聲不太敏感，并且可更好地識(shí)別總體噪聲數(shù)據(jù)中的趨勢(shì)。因此，在這個(gè)例子中，當(dāng)“平均”全范圍噪聲值(即，在幾次發(fā)射上)增加至高于所述預(yù)定閾值506 (諸如，時(shí)間點(diǎn)512)時(shí)，牽引船舶速度可減小。在其它情況下，在這個(gè)例子中，當(dāng)平均全范圍噪聲值減小至低于所述預(yù)定閾值506 (諸如，時(shí)間點(diǎn)514)時(shí)，牽引船舶速度可增加。
[0045]在另外的情況下，可向操作員呈現(xiàn)預(yù)測(cè)在增加的速度的噪聲的信息。特別地，圖5的示例性標(biāo)繪圖包括上點(diǎn)劃線516。線516可向操作員呈現(xiàn)在船舶速度增加預(yù)定量(例如，
0.5節(jié))的情況下的預(yù)期噪聲值。因此，在示例性時(shí)間點(diǎn)518，點(diǎn)劃線518可向操作員傳達(dá):在仍然使噪聲值保持低于所述預(yù)定閾值506的同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)0.5節(jié)的速度的增加。可呈現(xiàn)類似的標(biāo)繪的線以預(yù)測(cè)在減小的速度的噪聲值，但在圖5中未包括這種情況以免使附圖變得進(jìn)一步復(fù)雜。因此，觀看圖5的操作員可在標(biāo)繪出瞬時(shí)噪聲值和平均噪聲值時(shí)注意瞬時(shí)噪聲值和平均噪聲值，并且可實(shí)現(xiàn)速度改變(在一些情況下，由預(yù)測(cè)的噪聲的指示通知的速度改變的大小)。
[0046]本說明書的發(fā)明人已確定:各種實(shí)施例的實(shí)現(xiàn)可在北極水域和溫帶水域中的海洋測(cè)量中導(dǎo)致大約10%的速度增加(例如，從大約4.7節(jié)增加到5.15節(jié))。因?yàn)樘賶胤e聚，速度增加可能在熱帶水域中不太顯著，但系統(tǒng)和/或方法能夠?qū)崿F(xiàn)藤壺積聚的早期識(shí)別，從而可實(shí)現(xiàn)速度減小以保護(hù)記錄的數(shù)據(jù)的完整性或者作為用于執(zhí)行藤壺清理操作的觸發(fā)因素。不管是北極水域還是熱帶水域，當(dāng)海洋條件不太理想(例如，暴風(fēng)雨、巨浪)時(shí)，各種實(shí)施例可以能夠以由噪聲值指示的減小的速度繼續(xù)測(cè)量，其中在其它情況下測(cè)量操作可能原本已經(jīng)基于天氣和/或海洋條件而停止。
[0047]圖6示出作為可用于實(shí)現(xiàn)至少一些實(shí)施例的任何數(shù)量的計(jì)算裝置的一個(gè)例子的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600。涉及計(jì)算噪聲值(不管是針對(duì)信道、傳感器拖纜還是針對(duì)整個(gè)傳感器拖纜范圍)的任何或全部的實(shí)施例可被全部或部分地實(shí)現(xiàn)在諸如圖6中示出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或以后開發(fā)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。此外，涉及牽引船舶速度的基于計(jì)算機(jī)的控制和/或提供噪聲和速度的視覺指示的任何或全部的實(shí)施例可被全部或部分地實(shí)現(xiàn)在諸如圖6中示出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或以后開發(fā)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上。因此，諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或者諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以是船載裝備104的一部分。
[0048]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600包括通過集成主機(jī)橋614耦合到主存儲(chǔ)陣列612和各種其它外圍計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件的主處理器610。主處理器610可以是單處理器核裝置或?qū)崿F(xiàn)多個(gè)處理器核的處理器。另外，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600可實(shí)現(xiàn)多個(gè)主處理器610。主處理器610經(jīng)由主機(jī)總線616耦合到主機(jī)橋614，或者主機(jī)橋614可被集成到主處理器610中。因此，除了圖6中示出的總線配置或總線-橋之外或者替代于圖6中示出的總線配置或總線-橋，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600可實(shí)現(xiàn)其它總線配置或總線-橋。
[0049]主存儲(chǔ)器612通過存儲(chǔ)總線618耦合到主機(jī)橋614。因此，主機(jī)橋614包括存儲(chǔ)控制單元，存儲(chǔ)控制單元通過斷言用于存儲(chǔ)器訪問的控制信號(hào)來控制主存儲(chǔ)器612的事務(wù)。在其它實(shí)施例中，主處理器610直接實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)控制單元，并且主存儲(chǔ)器612可直接耦合到主處理器610。主存儲(chǔ)器612用作主處理器610的工作存儲(chǔ)器，并包括存儲(chǔ)程序、指令和數(shù)據(jù)的一個(gè)存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)裝置陣列。主存儲(chǔ)器612可包括任何合適類型的存儲(chǔ)器，諸如動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(DRAM)或各種類型的DRAM裝置中的任何裝置，諸如同步DRAM (SDRAM)、擴(kuò)展數(shù)據(jù)輸出DRAM (ED0DRAM)或Rambus DRAM (RDRAM)。主存儲(chǔ)器612是存儲(chǔ)程序和指令的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的例子，并且其它例子是盤驅(qū)動(dòng)器和閃存裝置(例如，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)裝置690)。
[0050]說明性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600還包括第二橋628，第二橋628把主擴(kuò)展總線626橋接到各種二次擴(kuò)展總線，諸如少引線數(shù)(LPC)總線630和外圍部件互連(PCI)總線632。各種其它二次擴(kuò)展總線可由橋裝置628支持。
[0051]固件集線器636經(jīng)由LPC總線630耦合到橋裝置628。固件集線器636包括包含可由主處理器610執(zhí)行的軟件程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM)。該軟件程序包括在通電自檢(POST)過程期間和就在POST過程之后執(zhí)行的程序以及存儲(chǔ)器參考代碼。POST過程和存儲(chǔ)器參考代碼執(zhí)行在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制被移交給操作系統(tǒng)之前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的各種功能。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600還包括說明性地耦合到PCI總線632的網(wǎng)絡(luò)接口卡(NIC)638。NIC 638用于把計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600耦合到通信網(wǎng)絡(luò)，諸如互聯(lián)網(wǎng)或局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)。
[0052]仍然參照?qǐng)D6，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600可還包括經(jīng)由LPC總線630耦合到橋628的超級(jí)輸入/輸出(I/o)控制器640。超級(jí)I/O控制器640控制許多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能，例如，與各種輸入和輸出裝置(諸如，鍵盤642、定點(diǎn)裝置644 (例如，鼠標(biāo))、具有游戲控制器646的形式的定點(diǎn)裝置、各種串行端口、軟盤驅(qū)動(dòng)器和盤驅(qū)動(dòng)器)建立接口。超級(jí)I/O控制器640經(jīng)常因?yàn)樗鼒?zhí)行的許多I/o功能而被稱為“超級(jí)”。
[0053]計(jì)算機(jī)系統(tǒng)600可還包括經(jīng)由總線652 (諸如，PCI Express (PC1-E)總線或高級(jí)圖形處理(AGP)總線)耦合到主機(jī)橋614的圖形處理單元(GPU)650。可等同地使用其它總線系統(tǒng)，包括以后開發(fā)的總線系統(tǒng)。此外，圖形處理單元650可替代地耦合到主擴(kuò)展總線626或二次擴(kuò)展總線之一(例如，PCI總線632)。圖形處理單元650耦合到顯示裝置654，顯示裝置654可包括任何合適的電子顯示裝置，任何圖像或文本(諸如，針對(duì)圖5討論的噪聲和速度的標(biāo)繪圖)能夠被標(biāo)繪和/或顯示在該電子顯示裝置上。圖形處理單元650可包括板載處理器656以及板載存儲(chǔ)器658。處理器656可由此執(zhí)行主處理器610命令的圖形處理。此外，存儲(chǔ)器658可以是很重要的，為大約幾百兆字節(jié)或更大。因此，一旦由主處理器610命令，圖形處理單元650可執(zhí)行關(guān)于將要顯示在顯示裝置上的圖形的大量運(yùn)算，并且最終顯示這種圖形，而沒有主處理器610的進(jìn)一步輸入或幫助。
[0054]圖7示出根據(jù)至少一些實(shí)施例的方法。特別地，該方法開始(塊700)，并包括以一定牽引速度在水中牽引傳感器拖纜(塊702)。該方法還包括:在水內(nèi)釋放詢問能量(塊704)，并且記錄由傳感器拖纜接收的能量以創(chuàng)建記錄的能量(塊706)。該方法可隨后包括:確定指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值(塊708)。在一些情況下，指示噪聲的值可以是全范圍噪聲值。在其它情況下，指示噪聲的值可以是與傳感器拖纜的傳感器的噪聲最大的組關(guān)聯(lián)的噪聲。在另外的情況下，指示噪聲的值可以是與傳感器拖纜的傳感器的預(yù)定組(但未必是噪聲最大的組)關(guān)聯(lián)的噪聲。作為最后的例子，可基于傳感器拖纜的傳感器的兩個(gè)或更多的組中的噪聲值計(jì)算指示噪聲的值。不管如何計(jì)算指示噪聲的值，該方法可隨后包括:響應(yīng)于指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值，實(shí)時(shí)改變牽引速度(塊710)。其后，該方法結(jié)束(塊712)，在多數(shù)情況下立即重新開始。
[0055]在說明書和權(quán)利要求中，可根據(jù)由可在非暫態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)(即，不同于載波或沿著導(dǎo)體傳播的信號(hào))上提供的軟件應(yīng)用執(zhí)行的算法和/或步驟描述某些部件。各種實(shí)施例還涉及一種用于執(zhí)行如這里所述的各種步驟和操作的系統(tǒng)。這種系統(tǒng)可以是專門構(gòu)造的裝置，諸如電子裝置，或者它可包括能夠遵循軟件指令以執(zhí)行這里描述的步驟的一個(gè)或多個(gè)通用計(jì)算機(jī)。多個(gè)計(jì)算機(jī)能夠聯(lián)網(wǎng)以執(zhí)行這種功能。軟件指令可被存儲(chǔ)在任何計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)(諸如，例如磁盤或光盤、卡、存儲(chǔ)器等)中。
[0056]對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“特定實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”和“ 一些實(shí)施例”的提及指示:特定元件或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。雖然詞語“一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“特定實(shí)施例”、“示例性實(shí)施例”和“一些實(shí)施例”可出現(xiàn)在各種地方，但這些不必表不同一實(shí)施例。
[0057]以上討論旨在說明本發(fā)明的原理和多種實(shí)施例。一旦充分理解以上公開內(nèi)容，許多變化和修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將會(huì)變得清楚。下面的權(quán)利要求旨在解釋為包括所有這些變化和修改。
【權(quán)利要求】
1.一種方法，包括: 以一牽引速度在水中牽引傳感器拖纜； 在水內(nèi)釋放詢問能量； 記錄由傳感器拖纜接收的能量以創(chuàng)建記錄的能量； 確定指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值；以及 響應(yīng)于指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值，實(shí)時(shí)改變牽引速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定指示噪聲的值還包括從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng):確定指示整個(gè)傳感器拖纜上的噪聲的值；確定指示傳感器拖纜的傳感器的噪聲最大的組的噪聲的值；確定指示傳感器拖纜的傳感器的預(yù)定組的噪聲的值；以及確定基于傳感器拖纜的傳感器的兩個(gè)或更多的組中的噪聲值計(jì)算的指示噪聲的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中改變牽引速度還包括: 創(chuàng)建記錄的能量內(nèi)的噪聲的視覺指示；以及 響應(yīng)于噪聲的視覺指示，改變牽引速度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中改變牽引速度還包括:在沒有人類介入的情況下改變牽引速度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法: 其中記錄能量還包括在與釋放詢問能量關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間窗口中記錄能量；以及 其中確定指示噪聲的值還包括基于第一時(shí)間窗口中的記錄的能量的部分進(jìn)行確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中確定還包括:基于第一時(shí)間窗口的后一半中的記錄的能量的部分進(jìn)行確定。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中確定還包括:基于第一時(shí)間窗口內(nèi)的第二時(shí)間窗口中的記錄的能量的部分進(jìn)行確定，第二時(shí)間窗口具有比第一時(shí)間窗口短的時(shí)間長度，第二時(shí)間窗口的時(shí)間長度在500毫秒(ms)和1000 ms之間并且包括500 ms和1000 ms。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括通過從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng)來使第二時(shí)間窗口逐漸變小:在第二時(shí)間窗口的開始；在第二時(shí)間窗口的末尾；以及在第二時(shí)間窗口的開始和末尾。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中確定指示噪聲的值還包括: 把記錄的能量轉(zhuǎn)換到頻率-波數(shù)(f_k)域； 去除f_k域的信號(hào)區(qū)域內(nèi)的記錄的能量的部分，由此產(chǎn)生剩余部分；以及 基于剩余部分計(jì)算指示噪聲的值。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中計(jì)算指示噪聲的值還包括: 對(duì)于多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率，基于剩余部分中的噪聲能量估計(jì)信號(hào)區(qū)域中的噪聲能量；以及 確定指示信號(hào)區(qū)域和剩余部分上的噪聲的值。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中改變牽引速度還包括從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng):基于指示噪聲的值低于預(yù)定閾值增加牽引速度；以及基于指示噪聲的值高于預(yù)定閾值減小牽引速度。
12.—種系統(tǒng),包括: 牽引船舶；傳感器拖纜，定義近端和遠(yuǎn)端，傳感器拖纜經(jīng)由近端耦合到牽引船舶； 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，包括耦合到存儲(chǔ)器的處理器，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)位于牽引船舶上并以通信的方式耦合到傳感器拖纜； 該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)程序，當(dāng)所述程序由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序使處理器: 記錄由傳感器拖纜接收的信號(hào)以創(chuàng)建記錄的信號(hào)； 確定指示記錄的信號(hào)內(nèi)的噪聲的值；以及 在顯示裝置上標(biāo)繪指示噪聲的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述程序還使處理器在顯示裝置上標(biāo)繪在與當(dāng)前牽引速度不同的牽引速度的預(yù)測(cè)的噪聲的指示。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng): 其中所述程序使處理器讀取與詢問能量的釋放關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間窗口中的信號(hào)；以及其中當(dāng)處理器確定時(shí)，程序使處理器基于第一時(shí)間窗口的后一半中的信號(hào)的部分進(jìn)行確定。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng): 其中所述程序使處理器讀取與詢問能量的釋放關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間窗口中的信號(hào)；以及其中當(dāng)處理器確定時(shí)，程序使處理器基于第一時(shí)間窗口內(nèi)的第二時(shí)間窗口進(jìn)行確定，第二時(shí)間窗口具有在500毫秒(ms)和1000 ms之間的時(shí)間長度并且包括500 ms和1000ms ο
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)處理器確定時(shí)，所述程序使處理器通過從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng)來使第二時(shí)間窗口逐漸變小:在第二時(shí)間窗口的開始；在第二時(shí)間窗口的末尾；以及在第二時(shí)間窗口的開始和末尾。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)處理器確定指示噪聲的值時(shí)，所述程序使處理器: 把記錄的信號(hào)轉(zhuǎn)換到頻率-波數(shù)(f_k)域； 去除f_k域的信號(hào)區(qū)域內(nèi)的記錄的信號(hào)的部分以創(chuàng)建剩余部分；以及 基于剩余部分計(jì)算指示噪聲的值。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)所述處理器計(jì)算指示噪聲的值時(shí)，程序使處理器: 對(duì)于多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率，基于剩余部分中的噪聲能量估計(jì)信號(hào)區(qū)域中的噪聲能量；以及 確定指示信號(hào)區(qū)域和剩余部分上的噪聲的值。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述傳感器拖纜還包括沿著傳感器拖纜分隔開的多個(gè)傳感器，傳感器包括從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng):地震檢波器；和水聽器。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述程序還使處理器基于指示記錄的信號(hào)內(nèi)的噪聲的值改變牽引船舶的牽引速度。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述程序還使處理器: 在顯示裝置上創(chuàng)建記錄的能量內(nèi)的噪聲的視覺指示；以及 響應(yīng)于噪聲的視覺指示，改變牽引速度。
22.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述程序還使處理器在沒有人類介入的情況下改變牽引速度。
23.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中當(dāng)處理器改變牽引速度時(shí)，程序使處理器執(zhí)行從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng):基于指示噪聲的值低于預(yù)定閾值增加牽引速度；以及基于指示噪聲的值高于預(yù)定閾值減小牽引速度。
24.一種存儲(chǔ)程序的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，當(dāng)所述程序由處理器執(zhí)行時(shí)，所述程序使處理器: 記錄由被牽引船舶牽引的傳感器拖纜接收的能量以創(chuàng)建記錄的能量； 確定指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值；以及 響應(yīng)于指示記錄的能量內(nèi)的噪聲的值，改變牽引船舶的牽引速度。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì): 其中所述程序使處理器讀取與詢問能量的釋放關(guān)聯(lián)的第一時(shí)間窗口中的能量；以及其中當(dāng)處理器確定時(shí)，程序使處理器基于第一時(shí)間窗口內(nèi)的第二時(shí)間窗口進(jìn)行確定，第二時(shí)間窗口具有在500毫秒(ms)和1000 ms之間的時(shí)間長度并且包括500 ms和1000ms ο
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中當(dāng)處理器確定指示噪聲的值時(shí)，所述程序使處理器: 把第二時(shí)間窗口中的記錄的能量轉(zhuǎn)換到頻率-波數(shù)(f_k)域； 去除f_k域的信號(hào)區(qū)域 內(nèi)的記錄的能量的部分以創(chuàng)建剩余部分；以及 基于剩余部分計(jì)算指示噪聲的值。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中當(dāng)處理器計(jì)算指示噪聲的值時(shí),所述程序使處理器對(duì)于多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率: 確定指示剩余部分中的噪聲的值；以及 基于指示剩余部分中的噪聲的值估計(jì)信號(hào)區(qū)域中的噪聲。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中當(dāng)處理器確定指示噪聲的值時(shí)，所述程序使處理器: 把記錄的能量轉(zhuǎn)換到頻率-波數(shù)(f_k)域； 去除f_k域的信號(hào)區(qū)域內(nèi)的記錄的能量的部分以創(chuàng)建剩余部分；以及 基于剩余部分計(jì)算指示噪聲的值。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中當(dāng)處理器計(jì)算指示噪聲的值時(shí)，所述程序使處理器: 對(duì)于多個(gè)頻率中的每個(gè)頻率，基于剩余部分中的噪聲能量估計(jì)信號(hào)區(qū)域中的噪聲能量；以及 確定指示信號(hào)區(qū)域和剩余部分上的噪聲的值。
30.根據(jù)權(quán)利要求24所述的非暫態(tài)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，其中當(dāng)處理器改變牽引速度時(shí)，程序使處理器執(zhí)行從包括下面各項(xiàng)的組選擇的至少一項(xiàng):基于指示噪聲的值低于預(yù)定閾值增加牽引速度；以及基于指示噪聲的值高于預(yù)定閾值減小牽引速度。
【文檔編號(hào)】G05D13/00GK103543761SQ201310292801
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年7月12日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月13日
【發(fā)明者】N.H.R.特恩巴爾 申請(qǐng)人:Pgs 地球物理公司