专利名称：横向导向拖缆缆索的装置和方法
技术领域：
本发明通常涉及海洋地震勘探，尤其涉及用于控制被拖在勘探船只后面的水下拖缆之横向位置的装置和方法。
背景技术：
在海洋地震勘探中，装有仪器的缆索(已知拖缆)被勘探船只拖在水下。拖缆装备有各种电子设备，包括水下测声仪，其检测被传到水中并被海底的地下地质结构反射的地震信号。
在拖缆上沿其长度方向间隔地附装有现有的缆高校正吊舱，用于控制缆索的深度。这些吊舱配备有通常被称为侧翼的可调节潜水面(diving plane)，每个潜水面具有俯仰轴，所述侧翼在电机带动下可绕俯仰轴枢转，以产生将缆索保持在理想深度的浮力。更常用的是，这些吊舱被可旋转地附装到拖缆上，并被加载悬挂在拖缆上，所述侧翼的俯仰轴在拖缆下方。这些吊舱是有效的深度控制装置。
勘探船拖6或8个长度达12km的拖缆是不常见的。由于损耗勘探时间的成本和更换损坏或损失拖缆的成本很高，因此在勘探过程中拖缆不能相互缠绕在一起是很重要的。相互缠绕多容易发生在强交叉流(cross current)的情况，或者发生在船只转弯而选择另一路径穿过勘探区。为了有助于避免相互缠绕，例如，各个拖缆经常工作在不同的深度。该技术提供了控制缠绕的方法，但其还使缆索可能受到根据深度不同而变化的很强的水流剪切层，可能增加缠绕的风险。通常，利用现有系统避免缠绕的最满意的方法是驾驶船只转大弯并且使拖缆彼此之间具有大的间隔。但是这种技术增加了成本，并且降低了地震图像的精度。
扫雷器和其它装置被用来在靠近船只的拖缆头部处将它们分开。但是，当缆索拉力沿着拖缆长度逐渐减小时，横向拖缆控制和拖缆位置的预测能力降低。由勘探船只产生的尾流(wake)在该列上产生被称为“涡旋(分叉)”效应的现象。这些拖缆左右散开，在船只的正后方产生在地震式覆盖面中的大空隙。这些拖缆呈现为这些涡旋的形状。这些空隙必须在随后通路上重新堪定，被称为“填隙(in-fill)”。填隙可使地震勘探的费用增加20％。在方法上缺乏重复性以及位置不够精确降低了地震数据的质量，并且由于必须填隙而增加了费用。这样，就需要提供一种技术来为横向拖缆定位以减少操作费用并提高最终地震图像的质量。
目前现有的地震勘探船只具有展开、牵引以及回收多达18条拖缆的能力。目前的展开配置限制了多条拖缆可同时展开的程度，这大大增加了操作成本。因此，需要在展开和回收过程中进行横向拖缆控制，以同时支持拖缆操作而使它们不会相互缠绕。
发明内容
因此，提供一种包含多个技术特征的、用于横向导向拖缆的本发明的方法。通常在一或多个侧翼绕着一或多根大致位于一水平面内的枢转轴线可旋转的一深度控制方位操作的这种吊舱组件被以另一方式操作。该吊舱组件被在这样的方位下操作，即，一或多个侧翼的一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内，以横向导向拖缆。
根据本发明的另一方面，一种用于将缆高校正吊舱转换成缆索导向吊舱的方法，其包括对所述吊舱组件进行压重平衡，从而使所述吊舱组件在水下一个方位进行操作，其中，所述吊舱的该对侧翼中的每一个绕着基本位于一竖直平面内的一枢转轴线旋转，以横向导向一附装的水下缆索。
根据本发明的又一方面，一种水下缆索导向装置包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器。一控制装置包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体。该控制装置包括在所述主体一侧的第一侧翼和在所述主体的一相反侧的第二侧翼。第一侧翼绕所述第一轴线枢转，第二侧翼绕所述第二轴线枢转。所述两轴线可以重合，但不与缆索交叉。该控制装置还包括用于使所述侧翼绕它们的枢转轴线枢转的装置。还设置压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便使所述轴线保持在基本竖直。
根据本发明的又一方面，一种水下缆索导向装置包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器。一控制装置包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体。该控制装置包括延伸穿过所述主体并确定一枢转轴线的轴。第一侧翼部在所述主体一侧连接到所述轴的一端，而第二侧翼部在所述主体的相反侧连接到所述轴的相反端。这两个侧翼部可以一体形成为单个侧翼。所述枢转轴线不与所述缆索相交。还设置压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便使所述轴线保持在基本竖直。
根据本发明的再一方面，一种水下缆索导向装置包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器。一控制装置包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体。从所述主体的第一侧延伸出第一轴。附装到所述第一轴的一端的第一侧翼可绕着由所述第一轴的轴向旋转而确定的第一轴线枢转。第一轴线不与所述缆索相交。该控制装置还包括用于使所述侧翼绕它们的枢转轴线枢转的装置。还设置压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便使所述轴线保持在基本竖直。
参照下面的说明书、权利要求书和附图，本发明的各个特征、方面和优点将很清楚。
图1是拖缆的一段上带本发明特征的缆索导向装置的轴侧图，其局部为剖视图；图2是图1所示的缆索导向装置的俯视图；图3是图1中的缆索导向装置沿直线3-3所截取的剖面图；图4A-4C是表示对图1中的缆索导向装置进行压重平衡的各种方式的轴侧图；图5是与图1中的缆索导向装置类似的正视图，其带有浮箱压重；图6是与图4类似的正视图，但是其带有副翼；图7是带本发明特征的另一缆索导向装置的正视图，其局部为剖视图，该缆索导向装置包括多个在侧翼梢部的箱；图8是图1和图7的缆索导向装置的方框图；图9是使用两个图1中的缆索导向装置的双缆索导向结构的轴侧图；图10是具有单翼的带本发明特征的又一缆索导向装置的轴侧图。
具体实施例方式
图1-3中示出了用于横向导向拖缆的带本发明特征的装置。缆索导向组件包括两个连接器或套管接头20，它们被可旋转地附装到被环绕固定于拖缆24周边的套环22，23上。在所述套环上形成座圈以接收连接器并允许它们绕拖缆自由旋转。在后套环23后部处的特大止挡件25使得当缆索沿牵引方向27被牵引时，将所述套管接头保持在正确位置。所述连接器可以绕着在两拖缆段之间成直线布置的插入段旋转，而不是绕着环绕拖缆的套环旋转。所述插入段本身可以旋转地接收所述连接器。图1-3所示的套管接头可以是由美国德克萨斯州的斯坦福的Input/output公司制造和销售的Quick CuffTM型连接器，其在美国专利6,263,823中被详细描述，在此被引作参考。可替换的，所述连接器还可以是由Input/output公司制造和销售的Quick LatchTM型连接器，其在美国专利5,507,243中公开，在此被引作参考。
一个拖缆控制装置26具有前、后支架28，29，前、后支架28，29包括锁止件以使该控制装置可拆卸地连接到所述连接器上。这些支架从一个中空管形状的主体30延伸出来，该主体30中容纳有电子通讯和控制电路31，电池37，以及包括电机的驱动机构38。侧翼32和33从在两个所述支架之间的模块体的侧翼支承段34的相反两侧延伸出来。每个侧翼被安装在单轴的相反端35′，35″或安装在分开的轴的两端。在所述体的内部的一驱动机构使所述单轴(或所述分开的轴)旋转，以使各侧翼绕着由所述轴限定的枢转轴线36，37枢转，枢转轴线36，37偏离缆索，并且不与其长度方向的轴线相交。
这样，缆索导向装置的描述基本与缆高校正吊舱的描述相同，该吊舱例如是Input/output公司制造和销售的DIGICOURSE5010DIGIBIRD牌的吊舱。这种缆高校正吊舱的目的是与其它多个沿着拖缆附装在其上的这种吊舱一起工作。为了将拖缆保持在理想的深度，侧翼的枢转轴线通常保持在一水平面上。为此，吊舱使侧翼绕着枢转轴线俯仰枢转。当侧翼的俯仰角改变时，便可以调节浮力，从而可以控制缆索的深度。缆高校正吊舱/连接器系统的重力分布和比重设置成使其保持悬垂在缆索下方，并且其侧翼的枢转轴线通常在一水平面上。
但是，本发明的缆高校正吊舱被压重平衡，从而使其侧翼的枢转轴线主要保持在竖直方向(V)，如图1-3所示。这样，改变侧翼的角度α可以水平(H)导向缆索。为了使枢转轴线36，37大致保持在竖直方向，缆高校正吊舱26，连接器20以及任何附装到它们上面与它们一起绕缆索旋转的部件被压重，从而使它们的比重与缆索本身的比重相同。能够实现上述做法的一种方法是使其中一个侧翼33比另一侧翼32重。这可以通过例如使下侧翼由密实材料制成或在所述侧翼内的空腔42中安装一配重40，例如铅块或钨重(所述缆高校正吊舱的侧翼通常是实心的并且由聚亚氨酯模制)。一个侧翼的内部或两个侧翼的内部是中空的，具有空的空腔或填充有泡沫材料44的空腔，从而在不影响它们的设计形状的情况下，使它们的重量保持很轻，所述泡沫材料44例如是玻璃球体填充(glass-sphere-filled)的聚亚氨酯或玻璃球体填充的环氧树脂。以这种方式恰当地进行压重平衡，吊舱可以导向与其连接的缆索。即使缆索24在牵引力下在连接器20内旋转，如图3所示，所述侧翼的枢转轴线36，37仍基本保持在竖直平面内。即使所述侧翼的枢转轴线并不是精确地处于竖直方向，只要轴线上的一些分量处于竖直平面内，就可能进行一定的导向。例如，如果缆索导向组件不是充分平衡并且枢转轴线相对水平和竖直方向都成45度角，则这些侧翼仍可以提供水平分力以导向拖缆。
如图4A-4C所示，恰当地对缆索导向装置进行压重平衡的一些方法包括a)使上侧翼轻而下侧翼重，例如使下端加重，并使吊舱体如图4A所示；b)使上侧翼和下侧翼都轻，而吊舱体足够重以实现中性浮力(neutral buoyancy)(图4B所示)；以及c)使上侧翼的翼梢重，下侧翼的翼梢也重，而吊舱体轻(图4C所示)。这样，可以多种方式在这些侧翼和吊舱体之间分配压重，从而大致将这些侧翼保持在竖直平面内。
图5和图6示出了将侧翼32，33的枢转轴线36，37保持在大体竖直方位的其它方法。在图5中，浮箱46或浮体被作为附加物附装到吊舱体26上。所述箱降低了吊舱组件的比重。对所述箱的体积或其连接臂48的长度进行调节，实现对缆索导向组件的比重的调节，从而将枢转轴线保持在竖直方向上。以这种方式增加浮力可以单独使用，或者与调节侧翼的绝对重量和相对重量一起使用。用于压重平衡的这些装置在恰当地定位侧翼方面是有效的。可选地，与浮力方向相反的配重50可以在缆索相反侧的一位置处附装到连接器上，以校正所述吊舱组件的枢转轴线。这些压重平衡装置可以在缆索导向组件在水下展开之前预调节缆索导向组件。由于它们不取决于有效的牵引速度，因此它们是静水压力。
图6示出保持侧翼的枢转轴线竖直的另一方法。在该实施例中，副翼52由副翼控制器54控制，副翼控制器54在与缆索导向装置26相反的拖缆一侧附装到连接器20上。可替换地，副翼52′可从该缆索导向装置直接延伸出来。与缆高校正吊舱的侧翼类似，该副翼绕大致水平的轴线56旋转，并且或多或少为缆索导向组件提供升力，该升力是其俯仰攻角的函数。但是，在该实施例中，升力的大小取决于拖缆在水中的速度。该副翼控制器可以包括方位传感器以确定其相对竖直方向的方位。
图7示出缆索导向装置的又一实施例。在该实施例中，侧翼90，91在梢部装有球状部或箱92，93，其提供更大的用于压重平衡控制的体积。在该示例中，上侧翼具有的低密度材料的体积比图1中的上侧翼大。下侧翼的下端在下侧翼的梢部箱中可以具有一密实模制材料或填充材料94或配重95。
图8中示出了缆索导向吊舱的侧翼控制部分。优选包括一微处理器的控制器59接收信号60，61，信号60，61代表所述吊舱体相对于由重力矢量限定的竖直方向的方位。方位传感器，例如测斜仪62或加速计63，被用于确定方位。在一些情况下，只用测斜仪就足够了。在其它一些情况下，缆索加速是很频繁并且很重要的，可能必须有多轴加速计。该控制器可以从由方位传感器信号确定侧翼的方位。通过调节侧翼32，33的攻角来导向缆索。用于跟踪所有被牵引拖缆的船上控制器确定每个缆索导向装置应该进行什么操作。船上控制器将其操作传达给缆索导向装置中的控制器，缆索导向装置中的控制器对侧翼进行相应的调节。由控制器通过对所述装置方位的计算以及通过导向命令所确定的表示侧翼角度变化的信号64被输送到包括一或多个侧翼致动器64的侧翼驱动机构38。所述侧翼致动器旋转一根或多根轴35，改变侧翼的攻角，从而改变拖缆上的横向力。这些侧翼可以由独立的致动器和轴独立地控制，也可以由单致动器和单轴整体控制。
如图9所示，还可能利用连接器20将一对缆索导向装置26，26′装配到拖缆24上。各装置被连接到该连接器上，位置是在拖缆的相反侧，在圆周上差180度。这种布置可以提供更多的侧翼表面积以施加更大的横向力来对拖缆进行导向。每个缆索导向装置都进行压重平衡，例如由下侧翼中的配重来压重平衡，以使侧翼保持在大致竖直的平面内。
图10示出了具有本发明特征的缆索导向吊舱的单侧翼的实施例。多侧翼的实施例进行独立的侧翼角控制以便可以进行摆动弥补，而单侧翼的实施例提供专门的横向导向作用。该实施例可以由图8中的控制器进行控制。如图10所示，主体66附装到连接器20上，连接器20使该主体66可绕拖缆缆索旋转。类似图1中的主体30，主体66装有电子通讯和控制电路，电池，以及包括电机的驱动机构。轴70的相反端68，69从该主体的相反侧延伸。侧翼71包括第一侧翼部72和相反的第二侧翼部73。作为示例，为了降低密度，侧翼由聚亚氨酯外壳和玻璃球体填充环氧树脂的内部填料形成。各侧翼部分别在附装臂74，75处连接到轴的一端。该轴形成枢转轴线78，侧翼绕着该枢转轴线78旋转。两个侧翼部优选形成一整体。侧翼被压重平衡，从而使枢转轴线大体位于一竖直平面内以横向导向拖缆的缆索。第一侧翼部例如可以利用密度大于水密度的材料进行压重平衡，以迫使其在拖缆下方行进。第二侧翼部例如可以利用一或多个内部填充有密度低于水密度的空腔来进行压重平衡，以迫使其在拖缆上方行进。利用这些和其它已经描述的压重技术，可以使单侧翼竖直稳定地行进在水中。
尽管仅结合一些优选实施例描述了本发明，但是也可以有其它变化形式。例如，每个侧翼的角度可以彼此相对改变，以帮助将侧翼枢转轴线保持在竖直方向上。例如又一示例，可以将浮体添加到组件主体上的各个位置或主体内部，以使缆索导向组件在绕着连接器的周边的各个位置处被压重平衡。因此，从这些示例中可知，本发明的保护范围不限于这些详细描述的优选实施例。
权利要求
1.一种利用可旋转地附装到被在水下牵引的拖缆缆索上的吊舱组件对所述拖缆缆索进行横向导向的方法，所述吊舱组件是通常在水下的一个方位被操作的类型，其中，所述吊舱组件上的一或多个侧翼可绕着一或多个大致位于一水平面内的枢转轴线旋转，所述方法包括在一个方位上操作所述吊舱组件，其中，所述侧翼的所述一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内。
2.根据权利要求1所述的方法，包括预调节所述吊舱组件的比重，从而使所述吊舱组件在水下一个方位被操作，其中，所述一或多个侧翼的所述一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内。
3.根据权利要求2所述的方法，包括使其中一个侧翼比另一侧翼重。
4.根据权利要求2所述的方法，包括在其中一侧翼上添加配重。
5.根据权利要求2所述的方法，包括在一或多个所述侧翼的内部形成空腔。
6.根据权利要求2所述的方法，包括在所述吊舱组件上添加浮漂。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述浮漂是在所述缆索上与所述一或多个侧翼相同的一侧处被添加到所述吊舱组件上。
8.根据权利要求1所述的方法，包括对所述吊舱组件进行压重平衡，从而使所述吊舱组件在水下一个方位操作，其中，所述一或多个侧翼的所述一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内。
9.根据权利要求1所述的方法，包括控制位于所述吊舱组件上的一副翼，以便将所述吊舱组件保持在水下一个方位，其中，所述一或多个侧翼的所述一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内。
10.根据权利要求1所述的方法，包括改变所述吊舱上的所述一或多个侧翼彼此之间的角度，以便将所述吊舱组件保持在水下一个方位，其中，所述一或多个侧翼的所述一或多个枢转轴线基本位于一竖直平面内。
11.根据权利要求1所述的方法，还包括在拖缆缆索上与所述吊舱组件相反的一侧对一个第二吊舱组件进行操作。
12.一种用于将具有一对侧翼的缆高校正吊舱转换成缆索导向吊舱的方法，所述方法包括对所述缆高校正吊舱进行压重平衡，从而使所述吊舱在水下一个方位进行操作，其中，每个所述侧翼绕着基本位于一竖直平面内的一枢转轴线旋转，以横向导向一附装的水下缆索。
13.根据权利要求12所述的方法，包括使其中一个侧翼比另一侧翼重。
14.根据权利要求12所述的方法，包括在其中一侧翼上添加配重。
15.根据权利要求12所述的方法，包括在其中一个所述侧翼的内部形成空腔。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括利用比重比整体比重轻的泡沫材料填充所述空腔。
17.根据权利要求12所述的方法，还包括在所述吊舱上添加方位传感器，以提供表示所述吊舱方位的信号。
18.一种水下缆索导向装置，包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器；控制装置，包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体；布置在所述主体一侧并设计成绕第一轴线旋转的第一侧翼；布置在所述主体的一相反第二侧并设计成绕第二轴线旋转的第二侧翼；其中，所述第一轴线和所述第二轴线不与所述缆索相交；用于使第一侧翼绕所述第一轴线枢转以及使第二侧翼绕所述第二轴线枢转的装置；压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便使所述第一轴线和第二轴线保持基本竖直。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼中的一配重部。
20.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第二侧翼中的泡沫部，所述泡沫部的密度比所述第二侧翼的其它部分的密度小。
21.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼和第二侧翼各包括中空部。
22.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼和第二侧翼各自在翼梢具有箱体。
23.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述用于枢转的装置包括第一轴，其从所述主体的第一侧伸出，并被固定到所述第一侧翼上并确定一第一轴线；第二轴，其从所述主体的第二侧伸出，并被固定到所述第二侧翼上并确定一第二轴线；一驱动机构，其连接到第一轴和第二轴，使第一轴绕着第一轴线旋转，第二轴绕着第二轴线旋转，从而调节所述侧翼的攻角。
24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴轴向对齐。
25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴是同一根轴的两相反端。
26.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括连接到第一侧翼的第一致动器和连接到第二侧翼的第二致动器。
27.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括连接到两个侧翼上的一致动器。
28.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括方位传感器，以产生代表所述主体方位的信号。
29.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括一加速计，以产生代表所述主体在水中的加速度的信号。
30.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼比所述第二侧翼重。
31.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的负向的浮体，其位于绕着所述连接器的周边从所述控制装置沿周向偏移的位置处。
32.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括从所述主体延伸出的一正向漂浮附加物。
33.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼中的配重。
34.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的一浮体。
35.根据权利要求18所述的装置，还包括第二控制装置，其在水下缆索上与另一控制装置相反的一侧处连接到所述连接器上。
36.一种水下缆索导向装置，包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器；控制装置，包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体；延伸穿过所述主体并确定一枢转轴线的轴；第一侧翼部，其在所述主体的一侧连接到所述轴的一端，绕所述轴线枢转；第二侧翼部，其在所述主体的一相反侧连接到所述轴的相反端，绕所述轴线枢转；其中，所述枢转轴线不与所述缆索相交；压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便将所述轴线保持在基本竖直的方向上。
37.根据权利要求36所述的装置，还包括第二控制装置，其在水下缆索上与另一控制装置相反的一侧处连接到所述连接器上。
38.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼部重的配重部。
39.根据权利要36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第二侧翼部中的泡沫部，所述泡沫部的密度比所述第二侧翼部的其它部分的密度小。
40.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼部和第二侧翼部各包括中空部。
41.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述用于枢转的装置包括与所述轴相连接的一驱动机构，使得所述轴绕着所述轴线旋转，从而调节所述侧翼部的攻角。
42.根据权利要求41所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括一连接到两侧翼部的致动器。
43.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括方位传感器，以产生代表所述主体方位的信号。
44.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括一加速计，以产生代表所述主体在水中的加速度的信号。
45.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼部比所述第二侧翼部重。
46.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的负向的浮体，其位于绕着所述连接器的周边从所述控制装置沿周向偏移的位置处。
47.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括从所述主体延伸出的一正向漂浮附加物。
48.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼部中的配重。
49.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的一浮体。
50.根据权利要求36所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼部和所述第二侧翼部形成为一整体。
51.一种水下缆索导向装置，包括可环绕水下缆索周边而附装到其上并可绕所述缆索旋转的连接器；控制装置，包括在缆索外部连接到所述连接器上的一主体；从所述主体的第一侧伸出的第一轴；第一侧翼，其附装到所述第一轴的一端，并设计成绕着由所述第一轴的轴向旋转而确定的第一轴线枢转；其中，所述第一轴线不与所述缆索相交；压重平衡装置，用于帮助压重平衡所述导向装置，以便将所述第一轴线保持在基本竖直的方向上。
52.根据权利要求51所述的装置，还包括第二控制装置，其在水下缆索上与另一控制装置相反的一侧处连接到所述连接器上。
53.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼中的配重部。
54.根据权利要51所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼中的泡沫部，所述泡沫部的密度比所述第一侧翼的其它部分的密度小。
55.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括在所述第一侧翼中的中空部。
56.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼在其梢端具有一个箱体。
57.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述控制装置还包括附装到所述第一轴的一端的第二侧翼，其与第一侧翼相反，并设计成绕着由所述第一轴的轴向旋转所确定的第一轴线枢转。
58.根据权利要求51所述的装置，其中，所述控制装置还包括第二侧翼，其布置在所述主体上与所述第一侧翼相反的第二侧处，并设计成绕第二轴线旋转；其中，第一轴线和第二轴线不与缆索交叉。
59.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，所述用于旋转的装置包括第二轴，其从所述主体的第二侧伸出，并固定到所述第二侧翼上并确定所述第二轴线；一驱动机构，其连接到第一轴和第二轴，使第一轴绕着第一轴线旋转，第二轴绕着第二轴线旋转，从而调节所述侧翼的攻角。
60.根据权利要求59所述的装置，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴轴向对齐。
61.根据权利要求59所述的装置，其特征在于，所述第一轴和所述第二轴是同一根轴的两相反端。
62.根据权利要求59所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括连接到第一侧翼的第一致动器和连接到第二侧翼的第二致动器。
63.根据权利要求59所述的装置，其特征在于，所述驱动机构包括连接到两个侧翼上的一致动器。
64.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括方位传感器，以产生代表所述主体方位的信号。
65.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述控制装置包括一加速计，以产生代表所述主体在水中的加速度的信号。
66.根据权利要求58所述的装置，其特征在于，所述第一侧翼比所述第二侧翼重。
67.根据权利要求51所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的负向的浮体，其位于绕着所述连接器的周边从所述控制装置沿周向偏移的位置处。
68.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括从所述主体延伸出的一正向漂浮附加物。
69.根据权利要求18所述的装置，其特征在于，所述压重平衡装置包括附装到所述连接器上的一浮体。
全文摘要
一种对被牵引在地震勘探船只后面水下的拖缆缆索进行横向导向的装置和方法。该装置包括可旋转地附装到拖缆缆索上的缆索导向组件。该组件包括上面安装有一或多个侧翼的主体。这些侧翼设计成绕枢转轴线枢转。该组件被压重平衡从而使这些侧翼的枢转轴线基本保持在一竖直平面内。一现有的缆高校正吊舱通过压重平衡被转换成一种缆索导向装置，以使该吊舱侧翼的枢转轴线保持基本竖直。利用探测侧翼方位的方位传感器，缆索导向装置调节侧翼的角度，以提供一侧向分力来导向拖缆。
文档编号G01VGK1707288SQ20051007435
公开日2005年12月14日 申请日期2005年5月27日 优先权日2004年5月27日
发明者安德烈·W·奥利维尔 申请人:输入/输出公司