本文選題：OBC + 水下定位��； 參考：《中國石油大學(xué)(華東)》2014年碩士論文

【摘要】：隨著水下定位技術(shù)與石油物探技術(shù)的快速發(fā)展,海上石油勘探正朝著精細化的方向發(fā)展,傳統(tǒng)的勘探技術(shù)已不能滿足要求,急需高精度的水下定位技術(shù)予以保障。近年來發(fā)展的淺海OBC勘探技術(shù)取得了一定的經(jīng)濟效益,然而由于海洋環(huán)境的復(fù)雜性,定位精度有待進一步提高。此外,在聲源發(fā)射聲波的初始入射角較大時,采用平均聲速將會存在較大的剩余誤差,制約水下定位精度�；谝陨蠁栴},本文進行了以下幾個方面的研究:一、從水下聲學(xué)定位的基本原理入手,對幾種常用的水下聲學(xué)定位系統(tǒng)及聲學(xué)二次定位系統(tǒng)進行了總結(jié),重點分析了影響水下定位精度的因素,并提出了一些提高定位精度的措施。二、在總結(jié)現(xiàn)有水下定位數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,建立了水下單差和雙差定位模型,詳細推導(dǎo)了基于走航式和GPS浮標式的水下差分定位數(shù)學(xué)模型,并通過數(shù)值仿真和實測算例說明差分模型能夠有效地削弱系統(tǒng)誤差的影響,提高了定位精度;三、采用非差定位模式,研究利用卡爾曼濾波技術(shù)處理水下靜態(tài)定位數(shù)據(jù)的方法,通過仿真和實測算例說明濾波效果。四、對幾種常用的聲速改正方法進行了總結(jié),在此基礎(chǔ)上對分層等梯度的聲線跟蹤算法進行了改進,并通過仿真和實測算例驗證了新方法的有效性;將差分定位模型與聲速改正算法結(jié)合,仿真算例結(jié)果表明該方法既能夠改正聲線彎曲誤差,也能夠削弱系統(tǒng)誤差的影響,在水深較深、入射角較大時該方法仍能夠達到較高的精度。五、采用MATLAB與C#混合編程實現(xiàn)了基于浮標的水下差分定位軟件的編制。
[Abstract]:With the rapid development of underwater positioning technology and petroleum geophysical exploration technology, offshore oil exploration is developing in the direction of refinement. The traditional exploration technology can not meet the requirements and needs the protection of high precision underwater positioning technology. In recent years, the development of shallow water OBC exploration technology has achieved certain economic benefits. However, due to the complexity of marine environment, the positioning accuracy needs to be further improved. In addition, when the initial incident angle of acoustic wave is large, there will be a large residual error when the average velocity of sound is adopted, which restricts the accuracy of underwater positioning. Based on the above problems, this paper studies the following aspects: first, from the basic principles of underwater acoustic positioning, several commonly used underwater acoustic positioning system and acoustic secondary positioning system are summarized. The factors influencing the positioning accuracy are analyzed, and some measures to improve the positioning accuracy are put forward. Secondly, on the basis of summarizing the existing mathematical models of underwater positioning, the single and double differential positioning models are established, and the underwater differential positioning mathematical models based on walking and GPS buoys are derived in detail. Numerical simulation and real examples show that the differential model can effectively reduce the influence of system errors and improve the positioning accuracy. Thirdly, using non-differential positioning mode, the method of using Kalman filter to process underwater static positioning data is studied. The filtering effect is illustrated by simulation and real examples. Fourthly, several commonly used sound speed correction methods are summarized, and then the layered and equal gradient sound line tracking algorithm is improved, and the effectiveness of the new method is verified by simulation and real calculation examples. By combining the differential positioning model with the sound velocity correction algorithm, the simulation results show that the method can not only correct the sound line bending error, but also weaken the influence of the system error, which is deep in the water depth. The method can still achieve high accuracy when the incident angle is large. Fifthly, the underwater differential positioning software based on buoy is realized by mixed programming of MATLAB and C #.
【學(xué)位授予單位】：中國石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：P744.4;P715

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本文編號：1863231