Устройство для определения формы буксируемой за судном морской сейсмокосы Советский патент 1990 года по МПК G01V1/38 

Изобретение относится к технической физике,1 в частности к геофизическому приборостроению, и может быть использовано при сейсмических исследованиях в зоне шельефа и акваториях морей и океанов.

Цель изобретения - сокращение времени определения формы сейсмокосы.

Поставленная цель достигается при измерении расстояний от источника до гидрофонов сейсмокосы за счет параллельного измерения интервалов времени распространения акустических сигналов и привязки их к одному моменту.

На чертеже показаны элементы устройства для определения формы буксируемой за судном сейсмокосы.

Устройство содержит генератор 1 импульсов, схему 2 запуска, источник 3 акустических сигналов, блок 4 выделения первого импульса последовательности, сейсмокосу 5, гидрофоны 6, линию 7 связи, измерительный канал 8, полосовой фильтр 9, формирователь 10 электрических импульсов, счетчик 11 импульсов, счетчик 12 времени, блок 13 оценки состояния счетчика времени, шину 14 данных, вычислительный блок 15.

Для определения формы буксируе- мой за судном морской сейсмокосы, вдоль которой расположены М опорных приемников гидрофонов, измеряют длины векторов, соединяющих каждый из опорных гидрофонов по меньшей мере с двумя заданными точками пространства, путем измерения времени распространения последовательностей корот ких акустических импульсов, распространяющихся из заданных точек пространства в направлении сейсмокосы. Измерение длин всех М векторов каж- .дой группы, определяемой одной из по меньшей мере двух последовательСд

Ј

Ностей акустических импульсов, относят к моменту появления первого акустического импульса соответствующей Последовательности на М-м опорном гидрофоне, при этом длину М-го вектора считают пропорциональной времени прохождения первого акустического импульса последовательности от заданной точки пространства до М-го Опорного гидрофона,а длину j-ro вектора 1, определяют путем подсчета числа акустических импульсов последовательности, прошедших j-й опорный г{идрофон от момента включения системы до момента появления первого им- ггульса последовательности на М-м Опорном гидрофоне и измерения интервала времени utj, прошедшего от мо- Нента появления первого импульса последовательности на опорном Гидрофоне до момента появления (N: + И)-то импульса на j-м опорном гидрофоне, и вычисляют по формуле

IplM-ciCNjTft-utj),

где Тд - период следования акустических импульсов; с - скорость звука в воде.

При этом начало по меньшей мере двух последовательностей акустичес- ких импульсов, определяющих каждую из групп векторов, имеющих Общее начало в одной из заданных точек пространства (месте излучения), выбирают общим, а частоты их заполнения - различными.

Связи устройства выполнены так, что выход генератора 1 импульсов соединен с вводом блока 4 выделения первого импульса последовательности и одновременно через схему 2 запуска с входом источника 3 акустических сигналов.

Таким образом, образованы два или более передающих тракта, излучающие короткие акустические импульсы в направление сейсмокосы. Предполагается, что частоты заполнения акустических импульсов, излучаемых каждым источником акустических сигналов, различны. Гидрофоны 6 сейсмокосы 5 через линию 7 связи соединяются с измерительными каналами 8. Измерительные каналы образуют два , или более (по числу источников акустических сигналов) измерительных

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

тракта, один из которых приведен на рисунке. Число измерительных каналов в тракте равно числу гидрофонов. Каждый измерительный канал состоит из полосового фильтра 9, формирователя 10 электрических импульсов, счетчика 11 импульсов и счетчика 13 времени. Входы установки в нуль всех счетчиков импульсов соединены параллельно с выходом блока 4 выделения первого импульса последовательности. Измерительный канал последнего гидрофона дополнительно имеет в своем составе блок 12 оценки состояния счетчика импульсов, выход которого соединен с вторыми управляющими входами счетчиков 13 времени всех измерительных каналов тракта. Первый управляющий вход каждого счетчика времени соединен с выходом формирователя 10 электрических импульсов, кроме последнего измерительного канала, в котором первый управляющий вход счетчика времени соединен с выходом блока 4 выделения первого импульса последовательности измерительного тракта. Выходы счетчиков импульсов и счетчиков времени всех измерительных каналов через шину данных соединены с вычислительным блоком 15, например, ЭВМ.

При определении формы сейсмокосы с помощью предложенного устройства передающий тракт начинает излучать , последовательность коротких акустических импульсов, причем первым импульсом последовательности устанавливаются в нулевое состояние все счетчики импульсов данного измерительного тракта и разрешается счет времени на последнем измерительном канале. Проходящие через сейсмокосу акустические импульсы принимаются гидрофонами и подсчитываются соответствующими счетчиками импульсов. В это «ремя все .счетчики времени, кроме последнего, находятся в нулевом состоянии. В тот момент, когда первый импульс последовательности достигнет последнего гидрофона, состояние последнего счетчика импульсов изменится На выходе блока оценки состояния счетчика импульсов появится сигнал, который запретит работу последнего счетчика времени и одновременно разрешит счет времени в предыдущих каналах. Счетчик времени каждого измерительного канала будет работать в режиме счета до того

5i

момента, когда гидрофон этого канала примет следующий во времени импульс. После этого вся информация о количестве импульсов и времени поступит в вычислительный блок.

Формула изобретения

Устройство для определения формы буксируемой за судном морской сейсмо косы, содержащее по меньшей мере два излучающих тракта, каждый из которых включает последовательно соединенные генератор импульсов, схему запуска, источник акустических сигналов и блок выделения первого импульса последовательности, вход которого соединен с выходом генератора импульсов, соединенную с судном сейсмокооу с размещенными в ней гидрофонами, соединенными линией связи с измерительными каналами, в состав которых входят последовательно соединенные формирователи электрических импульсов и счетчики времени, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени определения формы сейсмокосы, измерительные каналы объединены в группы по числу источников акустических сигналов, а число измерительных каналов в каждой группе одинаково и равно числу гид395406

рофонов в сейсмокосе, в каждый измерительный канал дополнительно введен последовательно соединенный с формирователем электрических импульсов полосовой фильтр, выход формирователя электрических импульсов одновременно подключен к первому управляющему входу счетчика времени во IQ всех каналах, кроме последнего, в котором между формирователем электрических импульсов и счетчиком времени дополнительно включен блок оценки состояния счетчика импульсов, входы

15 установки нулевого положения счетчиков импульсов всех каналов каждой группы соединены параллельно.и подключены к выходу блока выделения первого импульса последовательности,

20 а управляющие входы счетчиков времени всех каналов соединены параллель- но и подключены к выходу блока оценки состояния счетчика импульсов последнего канала, кроме того, в состав

25 устройства введен вычислительньй блок, шина данных которого подключен на к выходам счетчиков импульсов и счетчиков времени всех измерительных каналов, а управляющие входы

30 соединены с выходами блоков оценки состояния счетчика импульсов последнего канала всех групп.

«SI

7

Изобретение относится к технической физике, в частности к геофизическому приборостроению, и может быть использовано при сейсмических исследованиях в зоне и акваториях морей и океанов. Целью изобретения является сокращение времени определения формы сейсмокосы. Поставленная цель достигается при измерении расстояний от источника до гидрофонов сейсмокосы за счет параллельного измерения интервалов времени распространения акустических сигналов и привязки их к одному моменту. 1 ил.

«л

Or

S

00

w

«S

I

I |, |

I II I

I IM

f

и

3c

L. fst

$