专利名称：确定海上拖缆勘探最佳转弯路径的方法
技术领域：
本发明涉及海上拖缆勘探技术，具体是针对拖缆船转弯特点的确定海上拖缆勘探 最佳转弯路径的方法。
背景技术：
拖缆勘探是进行深海探测油气资源的重要方法，典型的采集方式是工作船沿上百 道航线进行气枪放炮探测。其中拖缆船的施工航程是影响采集成本和施工时间的重要因 素。拖缆船航程主要包括两个部分采集航线上有效施工航程和航线之间的转弯航程。采 集航线上有效施工距离是固定的，因此通过缩短航程来减少成本的方式只能减少拖缆船的 转弯距离。具体是采用合理的航线采集顺序和航线之间的最佳转弯路径。生产过程中，由 于拖缆船拖曳着一条或多条上千米的拖缆，不能和普通船只一样以小角度转弯，其转弯半 径有一个最小值，通常为拖缆长度和拖缆宽度的和的一半，拖缆转弯路径也是圆弧与其切 线的组合。目前，对拖缆船航线序列优化已有方法，而常规的转弯路径是导航人员靠经验制 定，不一定符合最小半径的约束，在复杂的情况下无法找到最佳组合，目前对拖缆最佳转弯 路径还缺乏一种快速、明了的搜索方法。
发明内容
本发明目的是提供一种在多条航线之间确定海上拖缆勘探最佳转弯路经的方法。本发明具体步骤包括1)根据深海勘探目标和资料，依照海上拖缆勘探的范围和精度，预先确定不同的 拖缆船行驶路径；2)计算步骤不同路径的长度，确定转弯距离最短路径；3)采用深海探测的方法进行勘探，拖缆船拖曳拖缆沿最短路径行驶进行作业。步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，当拖缆船沿航线采集结束后左侧转 弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的夹角小于90°航向且为同向时采用 以下方法(1)当拖缆船下线端点(S)左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E重 合时，拖缆船通过重合的标准圆实现转弯，拖缆船由下线端点( 逆时针经标准圆(SE)弧 到达上线端点(E)；(图1)所述的下线端点是拖缆船原施工航线圆形转弯路径的终点(S)；下线方向是拖缆 船沿下线端点前行方向；所述的上线端点是拖缆船新施工航线圆形转弯路径的起点(E)；上线方向是拖缆 船沿上线端点前行方向；所述的标准圆是拖缆船圆形转弯路径的最小值约束半径的圆，标准圆S是原施工 航线的圆，标准圆E是新施工航线的圆。
(2)当拖缆船下线端点(S)左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E不 重合时，拖缆船采用如下路径行驶a.当下线端点右侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切 点时，拖缆船在下线端点(S)顺时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB) 线段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(图2)b.当下线端点左侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切 点时，拖缆船在下线端点⑶逆时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB) 线段，顺时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(图3)c.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E时，拖缆船在下线端点(S) 顺时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB)线段，顺时针经(BE)弧到达 上线端点标准圆E(E)；(图4)d.下线端点( 左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆时，拖缆船在下 线端点(S)逆时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左 侧标准圆E外公切线段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(图5)e.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有两个公共外切标准圆时， 拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆的(AB)弧、顺 时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’ )弧、逆时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；(图6)上述公共外切标准圆是与标准圆S和标准圆E外侧相切，并与标准圆半径相同的 圆。f.当下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆 船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针经 标准圆E(BE)弧到达(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’ )弧、顺时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、逆时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；(图7)步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，当拖缆船沿航线采集结束后左侧转 弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的夹角大于90°航向且为反向时采用 以下方法(1)当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E重合时，通过重合的标准圆 实现转弯，拖缆船由下线端点(S)点逆时针经标准圆(SE)弧到达上线端点(E)；(图8)(2)所述的标准圆不重合时，拖缆船采用如下路径a.当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E时，拖缆船在下线端点⑶ 点逆时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E外公切线(AB)线段，逆时针经标准圆 E(BE)弧到达上线端点(E)；(图9)b.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)顺时 针经过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的外公切(AB)线段，顺时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(图10)c.当下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在( 点逆时针经过 标准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆有内公切(AB)线段，顺时针 经(BE)弧到达上线端点(E)；(图11)d.当下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)点丨幌 时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆有内公切(AB)线 段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；(图12)e.当下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆 船由下线端点(S)点逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针 经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’ )弧、顺时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、逆时针标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；f.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆有公共外切标准圆时，拖缆船由 下线端点( 顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆(AB)弧、顺时针经标准 圆E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’ )弧、逆时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一。步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，拖缆船沿航线采集结束后右侧转弯 驶入圆形转弯路径，与左侧转弯行驶路径对称等同计算。本发明为提高海上采集施工效益提供了必备的手段，可以优化航线转弯，快速得 到结果，优化海上拖缆地震勘探采集施工。
图1为左侧同向性规划下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆重合路径示 意图；图2为左侧同向性规划下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆的路径示意 图；图3为左侧同向性规划下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆的路径示意 图；图4为左侧同向性规划下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的路径示意 图；。图5为左侧同向性规划下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆的路径示意 图；图6为左侧同向性规划下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆和公共外切标 准圆的路径示意图；图7为左侧同向性规划下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆和公共外切标 准圆的路径示意图8为左侧反向性规划线下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆重合路径 示意图；图9为左侧反向性规划下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆的路径示意 图；图10为左侧反向性规划下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的路径示意 图；图11为左侧反向性规划下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆的路径示意 图；图12为左侧反向性规划下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆的路径示意 图；图13为左侧反向性规划下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆和公共外切 标准圆的路径示意图；图14为左侧反向性规划下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆和公共外切 标准圆的路径示意图；图15为左侧系统中两条同向性采集航线转弯施工图；图16为左侧系统中两条反向性采集航线转弯施工图。
具体实施例方式以下结合附图详细说明本发明。本发明具体步骤包括1)根据勘探目标和资料，依照海上拖缆勘探的范围和精度，预先确定不同的拖缆 船行驶路径；2)计算步骤不同路径的长度，确定转弯距离最短路径；3)采用深海探测的方法进行勘探，拖缆船拖曳拖缆沿最短路径行驶进行作业。步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，当拖缆船沿航线采集结束后左侧转 弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的夹角小于90°航向且为同向时采用 以下方法(1)当拖缆船下线端点⑶左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E重 合时，拖缆船通过重合的标准圆实现转弯，拖缆船由下线端点( 逆时针经标准圆(SE)弧 到达上线端点(E)；(如图1)所述的下线端点是拖缆船原施工航线圆形转弯路径的终点(S)；下线方向是拖缆 船沿下线端点前行方向；所述的上线端点是拖缆船新施工航线圆形转弯路径的起点(E)；上线方向是拖缆 船沿上线端点前行方向；所述的标准圆是拖缆船圆形转弯路径的最小值约束半径的圆，标准圆S是原施工 航线的圆，标准圆E是新施工航线的圆。(2)当拖缆船下线端点⑶左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E不 重合时，拖缆船采用如下路径行驶a.当下线端点右侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切
7点时，拖缆船在下线端点(S)顺时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB) 线段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(如图2)b.当下线端点左侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切 点时，拖缆船在下线端点⑶逆时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB) 线段，顺时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(如图3)c.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E时，拖缆船在下线端点(S) 顺时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB)线段，顺时针经(BE)弧到达 上线端点标准圆E(E)；(如图4)d.下线端点( 左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆时，拖缆船在下 线端点(S)逆时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左 侧标准圆E外公切线段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(如图5)e.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有两个公共外切标准圆时， 拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆的(AB)弧、顺 时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’ )弧、逆时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；(如图 6)上述公共外切标准圆是与标准圆S和标准圆E外侧相切，并与标准圆半径相同的 圆。f.当下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆 船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针经 标准圆E(BE)弧到达(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’ )弧、顺时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、逆时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；(图7)步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，当拖缆船沿航线采集结束后左侧转 弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的夹角大于90°航向且为反向时采用 以下方法(1)当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E重合时，通过重合的标准圆 实现转弯，拖缆船由下线端点(S)点逆时针经标准圆(SE)弧到达上线端点(E)；(如图8)(2)所述的标准圆不重合时，拖缆船采用如下路径a.当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E时，拖缆船在下线端点⑶ 点逆时针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E外公切线(AB)线段，逆时针经标准圆 E(BE)弧到达上线端点(E)；(如图9)b.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)顺时 针经过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的外公切(AB)线段， 顺时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；(如图10)c.当下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在( 点逆时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆有内公切(AB)线段，顺时针 经(BE)弧到达上线端点(E)；(如图11)d.当下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)点丨幌 时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆有内公切(AB)线 段，逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；(如图12)e.当下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆 船由下线端点(S)点逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针 经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’ )弧、顺时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、逆时针标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；(如图13)f.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆有公共外切标准圆时，拖缆船由 下线端点( 顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆(AB)弧、顺时针经标准 圆E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’ )弧、逆时针经公共外切标准圆 (A，B，)弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一。(如图14)步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径，拖缆船沿航线采集结束后右侧转弯 驶入圆形转弯路径，与左侧转弯行驶路径对称等同计算。为了更好的理解本发明的技术方案，下面以实例说明步骤。图15为工区中两条采集航线转弯示意图。下线端点⑶北坐标为9251. 38m，东坐 标为-387. 89m，航向北偏东23. 03° ；上线端点(E)北坐标为3882. 59m，东坐标为4976. 44m, 航向北偏东-1. 14° ；拖缆船转弯半径为1487. 5m。(1)判断转弯起点⑶在终点(E)左侧(2)航向夹角24. 17°，小于90°，为同向性规划(3)下线端点左侧标准圆圆心北坐标为9833. 37m,东坐标为-1756. 81m和上线端 点左侧标准圆圆心北坐标为3489. 23m，东坐标为3853. 02m，两圆不重合，不具备图1中标准 圆重合的路径组合模式，因此采用同向性转弯的几种路径组合模式分别计算。(4)分别计算不同组合的长度a.根据弧长公式计算图2下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆的组合模 式路径长度为13617. 2細。b.根据弧长公式计算图3下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆的组合模 式路径长度为23301. 69m。C.根据弧长公式计算图4下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的组合路 径模式长度为15977. 49m。d.根据弧长公式计算图5下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆的组合路 径模式长度为17929. Olm0e.下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆无公共外切标准圆，不存在图6所 述下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆和公共外切标准圆的组合模式。
f.下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆无公共外切标准圆，不存在图7所 述下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆和公共外切标准圆的组合模式。(5)从计算的所有路径当中得到最短路径长度为13617. 24m,即下线端点右侧标 准圆和上线端点左侧标准圆的组合模式拖缆船在⑶点顺时针经过(SA)弧，公切线(AB) 线段，逆时针经(BE)弧到达(E)点。与次优的c组合路径也相差2千米，路径优化效果明 显。最终确定的路径结果如图15所示。发明实例2:图16为某一工区中两条采集航线转弯示意图。下线端点⑶北坐标 为-11580. 11m，东坐标为848. 32m，航向北偏东180° ；上线端点(E)北坐标为-12995. 72m， 东坐标为2102. 02m，航向北偏东0° ；拖缆船转弯半径为1487. 5m。(1)判断转弯起点(S)在终点(E)左侧。(2)航向夹角180°，大于90°，为反向性规划。(3)下线端点左侧标准圆圆心北坐标为-11580. 11m，东坐标为2335. 8 !和上线端 点左侧标准圆圆心北坐标为-12995. 72m，东坐标为614. 52m，两圆不重合，不具备图8中标 准圆重合的路径组合模式，因此采用反向性转弯的几种路径组合模式分别计算。(4)分别计算不同组合的长度。a.根据弧长公式计算图9下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆的组合模 式路径长度为16M8. OOm0b.根据弧长公式计算图10下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的组合组 合模式路径长度为18478. 71m。c.下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆相交无内切，不存在图11所述下 线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆的组合模式。d.下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆相交无内切，不存在图12所述下 线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆的组合模式。e.下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆有公共外切标准圆，存在图13所 述下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆和公共外切标准圆的组合模式，并存在两条 路径拖缆船由(S)点逆时针经(SA)弧、顺时针经(AB)弧、逆时针经(BE)弧到达(E) 点，根据弧长公式计算此路径长度为16303. 70m ；拖缆船由(S)逆时针经(SA，)弧、顺时针经(A，B，)弧、逆时针(B，E)弧到达(E) 点，根据弧长公式计算此路径长度为11735. Olm0f.下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆有公共外切标准圆，存在图14所 述下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆和公共外切标准圆的组合模式，并存在两条 路径拖缆船由(S)点顺时针经(SA)弧、逆时针经(AB)弧、顺时针经(BE)弧到达(E) 点，根据弧长公式计算此路径长度为8978. 15m ；拖缆船由⑶点顺时针经(SA’ )弧、逆时针经(A’ B’ )弧、顺时针(B’ E)弧到达 (E)点；根据弧长公式计算此路径长度为19060. 57m。(5)从计算的所有路径当中得到最短路径长度为8978. 15m,即下线端点右侧标准圆、上线端点右侧标准圆和公共外切标准圆的组合模式下的路径拖缆船由(S)点顺时针 经(SA)弧、逆时针经(AB)弧、顺时针经(BE)弧到达(E)点。最终确定的路径结果如图16 所示。
权利要求
1.一种确定海上拖缆勘探最佳转弯路径的方法，特征是具体步骤包括1)根据深海勘探目标和资料，依照海上拖缆勘探的范围和精度，预先确定不同的拖缆 船行驶路径；2)计算步骤不同路径的长度，确定转弯距离最短路径；3)采用深海探测的方法进行勘探，拖缆船拖曳拖缆沿最短路径行驶进行作业。
2.根据权利要求1所述的方法，特征是步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径， 当拖缆船沿航线采集结束后左侧转弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的 夹角小于90°航向且为同向时采用以下方法(1)当拖缆船下线端点(S)左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E重合时， 拖缆船通过重合的标准圆实现转弯，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆(SE)弧到达上 线端点(E)；(2)当拖缆船下线端点(S)左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆E不重合 时，拖缆船采用如下路径行驶a.当下线端点右侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切点时， 拖缆船在下线端点(S)顺时针经过标准圆S (SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB)线段， 逆时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；b.当下线端点左侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有内公切线段(AB)或公切点时， 拖缆船在下线端点(S)逆时针经过标准圆S (SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB)线段， 顺时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；c.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E时，拖缆船在下线端点(S)顺时 针经过标准圆S(SA)弧，标准圆S和标准圆E公切线(AB)线段，顺时针经(BE)弧到达上线 端点标准圆E(E)；d.下线端点(S)左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标准圆时，拖缆船在下线端 点⑶逆时针经过标准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆S和拖缆船上线端点(E)左侧标 准圆E外公切线段，逆时针经标准圆E (BE)弧到达上线端点(E)；e.当下线端点右侧标准圆S和上线端点右侧标准圆E有两个公共外切标准圆时，拖缆 船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆的(AB)弧、顺时针 经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’)弧、逆时针经公共外切标准圆(A’B’) 弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；上述公共外切标准圆是与标准圆S和标准圆E外侧相切，并与标准圆半径相同的圆；f.当下线端点左侧标准圆和上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆船由 下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针经标准 圆E (BE)弧到达(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’)弧、顺时针经公共外切标准圆(A’B’) 弧、逆时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个公共外切标准圆的时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一。
3.根据权利要求1或2所述的方法，特征是权利要求2所述的下线端点是拖缆船原施工航线圆形转弯路径的终点(S)；下线方向是拖缆船沿下线端点前行方向；所述的上线端点是拖缆船新施工航线圆形转弯路径的起点(E)；上线方向是拖缆船沿 上线端点前行方向；所述的标准圆是拖缆船圆形转弯路径的最小值约束半径的圆，标准圆S是原施工航线 的圆，标准圆E是新施工航线的圆。
4.根据权利要求1所述的方法，特征是步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径， 当拖缆船沿航线采集结束后左侧转弯驶入圆形转弯路径，当拖缆船下线方向和上线方向的 夹角大于90°航向且为反向时采用以下方法(1)当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E重合时，通过重合的标准圆实现 转弯，拖缆船由下线端点(S)点逆时针经标准圆(SE)弧到达上线端点(E)；(2)所述的标准圆不重合时，拖缆船采用如下路径a.当下线端点左侧标准圆S和上线端点左侧标准圆E时，拖缆船在下线端点(S)点逆 时针经过标准圆S (SA)弧，标准圆S和标准圆E外公切线(AB)线段，逆时针经标准圆E (BE) 弧到达上线端点(E)；b.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)顺时针经 过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆的外公切(AB)线段，顺时 针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)；c.当下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆时，拖缆船在(S)点逆时针经过标 准圆S(SA)弧，下线端点左侧标准圆和上线端点右侧标准圆有内公切(AB)线段，顺时针经 (BE)弧到达上线端点(E)；d.当下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆时，拖缆船在下线端点(S)点顺时针 经过标准圆S(SA)弧，下线端点右侧标准圆和上线端点左侧标准圆有内公切(AB)线段，逆 时针经标准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；e.当下线端点左侧标准圆、上线端点左侧标准圆有两个公共外切标准圆时，拖缆船由 下线端点(S)点逆时针经标准圆S(SA)弧、顺时针经公共外切标准圆(AB)弧、逆时针经标 准圆E(BE)弧到达上线端点(E)点；或，拖缆船由下线端点(S)逆时针经标准圆S(SA’)弧、顺时针经公共外切标准圆(A’B’) 弧、逆时针标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一；f.当下线端点右侧标准圆和上线端点右侧标准圆有公共外切标准圆时，拖缆船由下 线端点(S)顺时针经标准圆S(SA)弧、逆时针经公共外切标准圆(AB)弧、顺时针经标准圆 E(BE)弧到达上线端点(E)；或，拖缆船由下线端点(S)顺时针经标准圆S(SA’)弧、逆时针经公共外切标准圆(A’B’) 弧、顺时针经标准圆Ε(Β’ Ε)弧到达上线端点(E)；当只有一个外公切圆时，拖缆船行驶路径为上述两条路径之一。
5.根据权利要求1所述的方法，特征是步骤1)所述的确定不同的拖缆船行驶路径， 拖缆船沿航线采集结束后右侧转弯驶入圆形转弯路径，与左侧转弯行驶路径对称等同计 笪算。
全文摘要
本发明涉及海上拖缆勘探技术，具体是针对拖缆船转弯特点的确定海上拖缆勘探最佳转弯路径的方法。根据深海勘探目标和资料，依照海上拖缆勘探的范围和精度，预先确定不同的拖缆船行驶路径，预先选择多条拖缆船在下线端点经过标准圆弧，公切线线段，经下一个标准圆弧到达上线端点的路径，计算步骤不同路径的长度，确定转弯距离最短路径，采用深海探测的方法进行勘探，拖缆船拖曳拖缆沿最短路径行驶进行作业。本发明为提高海上采集施工效益提供了必备的手段，可以优化航线转弯，快速得到结果，优化海上拖缆地震勘探采集施工。
文档编号G01C21/00GK102109347SQ20091024375
公开日2011年6月29日 申请日期2009年12月23日 优先权日2009年12月23日
发明者张虎 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司