导航型GPS在海上地球物理勘探中的应用：卫导数据随机噪声处理

分析了导航型ＧＰＳ在海上地球物理勘探应用中存在的问题，着重研究了卡尔滤波对导航数据中航向和航速的处理；提出两种滤波模型，对模型的导航数据和地具实航行数据进行计算，并将结果用于重力测量数据的Ｅｏｔｖｏｓ改正，对出现的问题进行了讨论。     

海上地震勘探中震源阵列的定位算法研究

为了得到海洋地球物理勘探作业中震源阵列位置定位问题的解决方案,文中对航行作业过程中的地震勘探船只拖带的震源阵列实时位置计算方法进行了研究。首先,介绍了基于激光定位系统和相对GPS定位系统的震源阵列定位方法。为了解决相对GPS定位系统输出的定位数据粗差剔除、时间同步等预处理问题,提出了一种基于滑动缓冲区的多项式拟合粗差剔除和数据同步处理算法,满足了粗差剔除要求。并利用该模型函数实现了震源阵列放炮时刻观测值的内插,进而实现了放炮时刻和定位时刻的数据同步。在此基础上,研究了震源阵列导航定位模型,提出了以单个枪体为对象的卡尔曼滤波模型来描述震源阵列的运动状态,以满足海洋地球物理勘探震源阵列定位的需要。     

精密枪控计时器设计及在海底数据采集中的应用

为了获得海底地震仪(ocean bottom seismograph,OBS)在海洋地球物理勘探中更真实准确的数据处理剖面,必须消除导航、定位时间、定位精度对OBS数据采集和处理的影响。通过分析时间定位精度对OBS数据处理的影响及计时误差来源,开发了精密枪控计时器以提高时间定位精度和消除常规计时误差,计时精度达到0.01ms,实现了高精度导航定位、炮点定位、时间定位和计时,保证OBS地震数据采集的准确性和精度。经稳定性测试,生产试验后的数据分析表明,该设备时间精确、定位性能完全满足OBS多分量地震勘探要求并可应用于其他需要高精度计时的海洋地球物理勘探领域。     

利用MATLAB实时处理GPS数据

利用MATLAB软件环境,现场接收并实时处理海上地球物理调查过程中的GPS定位数据,剔除原始数据中的跳点,处理定位误差。采用样条拟合对测线进行拟合光滑,绘制各步处理结果的图形,并将处理前后的航向、航速数据及由此计算出的Eotvos改正值绘制成的曲线进行比较,结果表明:由原始数据计算得到的定位误差较大,与实际船体航行的轨迹有一定差距,而用经过MATLAB处理后的数据计算得到的定位误差较小,航向、航速等与船体航行的真实航迹接近,由此计算出的Eotvos改正值的精度也达到了海上重力测量中Eotvos改正的要求,保证了地球物理数据的质量。     

双船地震实时状态观测系统设计与实现

采用双船模式进行地震资料采集是海洋地球物理勘探一种有效的作业方法。作业中对双船的精确导航定位及实时控制与状态调整是这一方法获得高品质地震数据的关键。根据海上双船地震作业导航定位特点,采用"框架+插件"体系结构,开发设计"双船地震实时状态观测系统",实现了对双船作业的实时状态监控及视图化管理功能,并依据偏移量对双船的航速与航向进行及时调整直至使之近于同步。系统的应用使导航定位的精度控制在误差范围之内,保证了野外采集数据的质量。     

侧扫声纳系统在海底障碍物扫测中的应用

针对海道测量中侧扫声纳位置精度低的问题,利用GPS定位数据、单波束水深数据和侧扫数据,研究侧扫声纳扫海测量中海底障碍物信息精化问题。海上试验数据表明：文中提出的多源水声测量信息联合扫测海底障碍物的方法,可改善单一侧扫系统目标探测的精度,对海底目标物扫测具有较好的适用性。     

基于GPRS/GPS的海上移动目标监测系统设计

提出了一种运用GPRS/GPS技术实现海上移动目标监控及位置测量的系统设计方案,介绍了监测系统的结构组成及工作原理,阐述了系统嵌入式平台搭建、GPS定位数据获取以及利用GPRS无线通信技术实现远距离数据传输的方案设计与实现,并提出了对海上移动目标异常状况的判断和处理方法。该方案能够满足海上移动目标远程监控及位置测量的要求,并可以有效地降低成本,便于在实际中进行推广和应用。     

实时差分GPS定位精度分析

实时差分GPS在海上动态定位的精度,一直是海道测量工作者关心的问题。本文首先介绍了它的工作原理,然后介绍了利用两台Ashtech M-Ⅻ型GPS接收机进行实时差分定位精度比对的情况。结果表明,这套仪器海上实时差分GPS定位精度达到了3m以内,完全能够满足海道测量的要求。文章的最后还分析了在实时差分GPS作业时应注意的问题。     

基于小型无人艇的海洋磁力测量精度评价

为了验证基于小型无人艇进行海上磁力测量的可行性,研制了船载海洋磁力测量系统,将其搭载于小型无人艇上,进行了海上磁力测量试验,在海上测量中获得了重复测线和交叉测线数据;对海上测量数据进行了处理,并按照相关规范和方法计算了重复线和交叉点的内符合精度,计算结果显示两条重复线的内符合精度分别达到1.06 nT和1.71 nT,...     

近海环境的BDS/GPS差分及PPP定位性能评估

基于远海测量试验,利用精密单点定位(PPP)技术和单站差分技术进行事后和实时定位,分别利用单BDS、GPS和BDS/GPS组合进行定位试验,对定位精度和算法可靠性进行分析。研究表明单站差分技术在海上中短基线(≤150 km)的定位中相比PPP技术具有更高的精度和技术可靠性,另外相比GPS,BDS更适合国内近海的导航定位作业,双频观测条件下能实现亚分米级的定位精度。该研究对海上定位理论和BDS的推广应用具有借鉴意义。     

基于电子经纬仪的子午线基准测量方法

针对导航实验室内部子午线基准的测量,提出利用电子经纬仪和授时GPS组合使用,构成一套自主式测量系统。在北极星任意时角法的基础上,重点对测量系统的组成和工作原理进行介绍,并对测量精度进行了分析。实验结果证明,测量精度为1.9″,满足使用要求。     

GPS与测距仪短距离测量精度探讨

GPS用于较短距离测量(几米到千米)的精度能够达到什么的量级,是工程测量者比较关注的问题。我们在一项特殊的工程中,同时使用GPS接收机和测距仪进行了距离测量,根据实测数据,分析GPS用于短距离测量所达到的精度。     

上海海洋石油局第一海洋地质调查大队

单位简介 上海海洋石油局第一海洋地质调查大队前身是1960年5月在天津塘沽组建的中国第一支海上石油勘查队伍——地质部渤海综合物探大队。1968年南迁上海。1970年更名为第一海洋地质调查大队,2000年随局并入中国石化集团,是集团公司旗下唯一一支从事中深海勘探的专业队伍,可提供海上各类地质和地球物理服务,如地震勘探、海洋地质调查、工程地质勘察、导航定位、测绘、地震数据处理以及电缆制造等。     

HYPACK导航系统在海洋资源勘探中的应用

介绍了HYPACK综合导航系统的功能特点、系统配置、操作方法及在海洋勘探中的应用。同时对该系统在运行中可能面对的问题，如差分GPS信号不稳定时采取的措施并对勘探取样中导航定位的难点逐一加以描述，提出行之有效的解决方法。     

基于GPS的水下导航算法误差仿真研究

首先介绍了水下导航算法,采用GPS和水下参量测算相结合的方案,即当运行器在水下运行时,利用电子罗盘测量运行器的相对航向,水流传感器测算运行器的相对速度大小,利用学习阶段计算出海水流速,在水下运行器潜行时进行船位推算导航,用GPS精准的定位信号进行导航误差的校正。此算法精度的高低很大程度上取决于用来进行水下参量测算的传感器和用来方位校准的GPS。文中从各个传感器的误差着手,通过模拟仿真详细分析了电子罗盘、水流传感器和GPS的误差对导航精度的影响,对工程应用具有实际的指导意义。     

基于GPS/MIMU组合导航定位系统的研究与应用

研究了利用微型惯性测量单元M IMU和GPS-OEM板,设计了一种低成本、轻小型的GPS/M IMU组合导航定位系统。为了验证该系统的性能,利用M IMU和GPS观测数据对该组合系统进行了实验。实验结果和应用表明,组合导航系统在精度和可靠性方面较单一的导航系统都有明显的改善。     

影响GPS PPK无验潮水深测量精度的几个因素

针对作用距离、数据同步、姿态、声速等因素对全球定位系统动态后处理(GPS PPK)无验潮沿岸水深测量精度的影响进行了讨论,分析了GPS PPK无验潮水深测量作业模式消除涌浪影响的机理,对姿态传感器的测量和安装精度以及GPS天线与测深仪换能器相对位置的量测精度等提出了定量要求。     

海道测量定位数据后处理的拟合算法研究

根据海道测量定位数据后处理的要求,对定位数据后处理中的拟合算法进行了研究,提出了一种基于多面函数拟合的后处理方法,并给出了相应的数学模型。实例结果表明,后处理中采用多面函数拟合法处理测线定位数据可提高定位数据的可靠性,拟合精度可将精密动态定位控制在厘米级。上述方法有利于提高海道测量中海上定位成果的质量。     

深海自治式水下航行器组合导航/定位误差分析与建模

在深海海洋油气资源勘探开发中,导航定位数据是各个测量参数的基准信息,测量载体的定位精度在一定程度上决定了其搭载的传感器探测精度。以COSL Explorer型深水自治式水下航行器为研究对象,分析其组合导航/定位系统的特点,得出包含超短基线水下定位、多普勒计程仪与惯性系统组合导航、海水中声速影响的深水自治式水下航行器导航/定位误差模型,并对该模型参数进行等误差剖面分析,得到该载体导航/定位误差分布趋势。并针对不同航速、不同定位斜距、不同时间间隔下的组合导航定位误差进行预报,为自主航行器在大海深、大范围工程勘察测量时参数设置提供理论依据。     

RTKGPS在钻井平台对接定位引导中的应用

RTK GPS的主要功用是进行相对定位，移动台之间以及其与基站间的基线向量具有很高精度和稳定性。讨论了由RTK GPS组成的定位引导系统的组成及工作原理，并给出基线长和方位的求解公式，用以取代传统的海上光学交会测量，为海上对接工程提供更加方便快捷、稳定可靠和实时的高精度测量和定位引导，确保对接工程作业安全。