专利名称：用于模拟至少一个拖缆的定位的方法
技术领域：
本发明的领域是地球物理数据采集的领域。更准确地说，本发明 涉及用来分析海底的设备。
本发明特别涉及使用地震勘探法的石油勘探业，但可以应用于在 海洋环境中使用地球物理数据采集网络的任何领域。
在本发明的领域中，地球物理数据釆集操作通常使用传感器网络 (对于在海洋环境中的地球物理数据釆集叫做"水听器，，)。
背景技术：
为了在海洋环境中收集地球物理数据，一个或多个浸入地震源被 致动以扫过全向地震波列。
产生的波列由以前提到的水听器捕获，后者沿缆索的长度定位以
形成通常叫做"拖缆(streamer)"的声学线天线。
通常，在海洋环境中的地球物理数据使用一条或多条船拖拉的一 系列拖缆采集。
在实际中，目标是在关心区域中以船的最小通过数量分析海底。 为此目的，把传感器网络的宽度尽可能远地增大，这意味着使用大量 拖缆。
拖缆定位的问题因此特别敏感，因为它们的长度在6与15千米 之间变化。
的确，拖缆经受易变性质和强度的不同外力，如洋流、风、浪、…。 这些外部约束条件引起需要预料的拖缆的几何变形，从而以较大
安全性导航并且保证研究区域的满意覆盖，对该研究区域海底要被特征化。另一方面，当要避免抽油装置之类的障碍时，拖缆网络可能具有 横向漂移，并因此有对安全性有害的碰撞危险。
另 一方面，拖缆网络在研究区域中从船的一条线到另 一条线可能 具有不同的形式，并且这些变形随时间是可变的，并因而可能引起需 要船的额外通过填充的"在覆盖区中的孔洞"。这些通过引起采集操作 的成本增加。
因此可理解，有对于安全性和成本降低改进的明显要求。 然而，为满足这些要求，洋流对拖缆变形的影响需要特征化。 一种用来模拟拖缆的定位和用来帮助导航的方法在现有技术中
被提出，该方法在专利号FR-2 807 842下出版的专利文件中描述。这 种技术的目的是通过首先确定可能与拖缆相互作用的洋流而建模拖 缆的形式。
根据描述的技术，用来模拟拖缆的定位的方法包括用来确定洋流 的时间和空间变化的阶段。
在这个阶段后，该方法允许得到洋流"对象"，用来计算拖缆的形式。
然而，如以前提到的那样，拖缆在长度上可超过10千米，在首 部处的洋流和在拖缆的尾部处的洋流可能显著不同(在不由潮汐流支 配的航行区域，像例如在墨西哥湾中，情况更是如此)。
洋流在拖缆长度上的变化影响拖缆的形式(form)，并且当进 行拖缆形状的模拟时未能计入这点会导致可远离实际情形的结果。
在由在专利号FR-2 807 842下出版的专利文件中描述的用来确 定洋流的技术中，描述的方法没有计入洋流沿拖缆的长度的空间变 化。
此外，描述的方法提供几种预测(总共，四种洋流"对象，，)，并 且没有提供允许挑选最好预测的客观手段。
发明内容
本发明的目的具体地是克服现有技术的缺点。更准确地说，本发明的目的是提出 一种用来模拟在研究区域中拖 拉的至少一个拖缆的定位、包括一种或几种洋流预测的方法，这些预 测计入沿拖缆的长度在时间和空间方面的洋流变化。
本发明的另一个目的是提供一种允许改进洋流预测的质量的方法。
本发明的另 一个目的是提供一种允许导航员具有几种预测、和帮 助他挑选应该应用哪种预测的方法。
本发明的另 一个目的是提供一种允许改进地球物理数据釆集操 作的安全性的方法。
本发明的另 一个目的是提供一种与现有技术相比以更优化方式 允许减少"在覆盖区中的孔洞"以便限制船的额外通过的数量的方法。
这些目的由本发明实现，其主题是一种用来模拟在研究区域中拖
拉的至少一个声学线天线的定位的方法，该方法包括所述声学线天线
的至少 一个点的至少 一个将来位置的至少 一个模拟步骤、用来预测可
能与所述声学线天线相互作用的至少 一个洋流的时间和空间变化的 至少一个步骤、及用来由流体力学模型的解确定所述声学线天线的形
式的至少一个步骤，其特征在于，所述预测步骤包括
-用来对于所述区域的至少两个确定点确定洋流的上游阶段；
-对于所述确定点的至少一个将来位置的模拟阶段；
-对于每个将来位置对于在所述上游阶段期间确定的所述洋流的
时间的投影阶段；
-对于在占据模拟步骤的所述将来位置的所述声学线天线的至少 两个相异点处的所述洋流的空间投影阶段。
因此，由于本发明，对于拖缆得到洋流的改进空间-时间预测，
具体地通过
-考虑已经应用上游阶段的所述点的将来位置；
-考虑拖缆的首部的将来位置；
-考虑洋流沿拖缆的长度的变化。
由于改进洋流预测的可靠性，因此对于船的将来轨迹得到拖缆的形式的改进预测。
如下面将更详细解释的那样，上游阶段特别是通过在所述研究区 域的至少一个确定点的考虑周到数量的所述洋流的相继测量而进行。 可以理解，进行的测量在研究区域内是机动的。
以这种方式，首先在研究区域的一些点处确定将来洋流。为此， 洋流的过去测量、来自外部物体的关联位置及可能海洋预测("来自 预建立公报的预测数据")是可得到的。与在模拟阶段期间得到的测 量相关联的将来位置也是可得到的。
由现场测量，有可能预测最近将来的洋流。通过把现场测量与预 测相结合，也有可能进行最近将来的另一种预测。
如由下面变得更清楚的那样，预测和在过去测量的洋流的数字比 较允许确定在未来数小时中的最好类型的预测，或者定义简单地是提 出的不同预测的明智加权的新预测。
当在几个点中已经确定将来洋流时，然后有可能沿拖缆的长度定 义将来洋流。
最后，基于这点和基于拖缆和尾部浮标的流体力学参数、和船的 将来位置(和沿拖缆的长度的点的将来位置)，通过流体力学模型的 数字解确定拖缆的将来形式。
最终，由拖缆的将来定位，确定拖缆在将来的点的漂移图，这使
得有可能更安全地导航。
根据可以设想的两种方法，所述时间投影阶段可以在所述空间投 影阶段前，或者可选择地，所述空间投影阶段可以在所述时间投影阶 段前。
根据可以设想的不同实施例，所述相继测量被执行 -在所述声学线天线的轨迹的至少两个点处，相对于所述轨迹至 少一个点在所述线天线前面并且至少一个点在所述线天线后面，所述
空间投影阶段包括沿所述声学线天线的所述测量的至少一个一维插 值步骤；
-在至少三个点处，这三个点一起定义包含至少一个声学线天线的空间，所述空间投影阶段包括沿所述声学线天线的所述测量的至少
一个两维插值步骤。
根据可以设想的又一个实施例，所述相继测量在单个运动点处被
执行，在所述运动点处的所述测量被投影到在所述区域的至少一个第 一占
可能注意到，这个实施例具有只要求安装在例如船上的一个洋流 测量装置(流速计)的优点。
在这种情况下，根据可以设想的第一变形，方法优选地包括关于 诸如与流速计相关联的基准之类的相对基准的时间偏移步骤、或关于 在所述运动点处的所述测量的绝对基准的空间偏移步骤。
根据第二变形，方法包括对于在所述第二点处的所述投影、在所 述空间偏移步骤和所述时间偏移步骤之间、通过把与所述声学线天线 已经具有的实际形式相对应的基准形式与通过应用所述空间偏移步 骤和所述时间偏移步骤得到的模拟形式相比较的选择步骤。
根据本发明的另 一个特征，所述时间投影阶段使用所述测量的至 少 一种时间投影技术和基于预建立公报的预测数据的至少 一种空间 时间插值技术。
在这种情况下，所述时间投影阶段使用所述时间投影阶段的和所 述空间-时间插值技术的至少 一种組合技术，所述组合技术优选地包括 用来通过把在过去所述空间-时间插值步骤的结果与在所述上游阶段 中测量的洋流相比较而确定差别的步骤，所述差别打算在时间中投影 和添加到用于将来的所述空间-时间插值步骤的结果上。
根据本发明的另 一个特征，所述时间投影阶段包括用来从如下组
中挑选一种技术或至少一种技术的组合的步骤 -所述测量的所述时间投影技术；
-基于预建立公报的所述预测数据的所述空间-时间插值技术； -所述组合技术。
根据本发明的又一个特征，所述组合方法包括用来加权如下技术 的步骤-所述测量的时间投影；
-基于预建立公报的所述预测数据的所述空间-时间插值； -组合，
以上通过把在过去瞬时t处用于在所述区域中的一个点的所述技 术的每一种与在所述瞬时t处在所迷点处进行的测量相比较而得到。
本发明的其它特征在阅读作为说明性和非限制性例子提供的本 发明的三个实施例的如下描述、和附图时将更明白，在附图中
图1至3是拖拉操作拖缆的船、和由船的通过产生的覆盖区域的 示意表示；
图4是在具有空间洋流变化的研究区域中拖拉拖缆的船的示意
表示；
图5至7每个是根据本发明的一种方法的特定实施例的应用的示 意表示；
图8表明用来导航船的决定-做出曲线图，用于在洋流的作用下 在研究区域中船的离开；
图9和10是分别在横向洋流没有和存在的情况下、靠近驳船的 船拖拉拖缆的示意表示；
图ii是现场测量和在洋流时间中的投影的曲线图12是代表所述方法的主要步骤的图。
具体实施例方式
如以前提到的那样，本发明的原理在于它提出一种用来模拟至少 一个拖缆的定位的方法的事实，该方法包括执行的用来预测洋流从而 在几个点处确定洋流波动的步骤，这种洋流经受空间投影步骤，从而 沿拖缆的长度定义将来洋流。当这些将来洋流被确定，并且拖缆和尾 部浮标的流体力学参数和船的将来位置已知时，通过流体力学模型的 数字解确定拖缆的将来形式。参照图1至3，表示拖拉两个拖缆Sl和S2并且在箭头F的方向 上沿轨迹Li运动的船1。
可能注意到，拖缆Sl和S2可以与位于多个拖缆的网络的横向 端部处的两个拖缆相对应。
在采集活动期间，船跟随理想地彼此平行的一组线，把在如图1 中所示的两条相邻线Li和Li+1之间的距离挑选成，得到当船在线Li 上通过时拖缆S2的测量与同一条船在线Li+1上的随后通过期间拖缆 Sl的测量的希望覆盖连续性。
因而，当船沿线Li通过时，拖缆已经覆盖单元区域Zi，并且当 船沿线Li+l通过时，拖缆已经覆盖单元区域Zi+l。两个单元区域Zi 和Zi+l是连续的。覆盖的这种希望连续性表示在图l的上部中。
在图2中，可以看到，在船在线Li+1上的以后通过中，离船最 远的拖缆的部分向线Li横向偏移。这典型地是由于当船在线Li+1上 通过时在与线Li和Li+1横交的方向上洋流的存在。
这种情形的后果是，区域Zi+l仅被部分覆盖，(这与"欠-覆盖" 情形相对应)，并且区域Zi部分被第二次覆盖(这与"过-覆盖"情形 相对应)。
图3表明其中在两次连续通过之间的洋流变化引起在这两次通 过期间由拖缆组覆盖的区域的发散性的情况。
此外，在采集活动期间，在完全安全性方面拖拉拖缆的船的运动， 在诸如石油驳船之类的障碍物中间，是必须考虑的情景。
图9表示在没有强烈横向洋流的情况下、靠近石油驳船(BP) 的拖拉两个拖缆Sl和S2的所述船的安全通过。
图10表示，当同一条船经受不好预料或不能预料的强烈横向洋 流时，与驳船(BP)碰撞的拖缆。
因此，对于拖缆的定位计入洋流的忽视或不足可能在采集活动中 引起事故和较长延迟。
如以前提到的那样，用来改进安全性的手段和用来减少船的另外 通过以填入未覆盖区域的手段包括，确定在施加到拖缆上的洋流影响的作用下拖缆的将来形式。
下面描述允许实现这个目的的根据本发明的方法。图12的图表 示所述方法的主要步骤。
在下面描述的方法中，由决定经受沿缆索的长度变化的洋流的可 延长柔性缆索的运动方程的数字解确定拖缆的形式(图12的步骤 Pl)。对于本领域的技术人员已知的这个方程计入拖缆的不同流体力 学参数(牵引系数、弹性、扭曲、等等)、以及尾部浮标的那些参数、
沿拖缆的长度和按时间变化的水的相对速度、在浮标上的空气速度、 等等。
在具有大空间表面洋流变化的地理区域中，沿拖缆的长度计入水 的相对速度对于拖缆的形式的模拟是基本的，以尽可能接近地反映实 际情形。
为了解这个方程，必须知道按时间拖缆的首部的位置(图12的 步骤P2)。
根据本发明的方法允许集成沿拖缆的长度的其它已知位置。这方 面允许不仅当拖缆是侧向自由(即，只装备有深度导航控制装置的拖 缆)时而且在被侧向导向的拖缆(它们装备有深度和侧向导航控制装 置，如在专利号FR-2 870 509下出版的专利文件中描述的那些)的情 况下改进结果。在导向拖缆的情况下，已知位置优选地至少包括导向 控制装置的位置。
图4用两个点3提供拖拉拖缆2的船1 (在这种情况下与浮标4 的尾部相关联)的示意说明，对于这两个点3要预测水的相对速度。 这张图清楚地表明在研究区域中、和特别是沿拖缆的长度具有空间变 化的洋流5的情况。
为了识别沿拖缆的长度的水的相对速度，在拖缆的深度处，必须 确定沿拖缆的长度的洋流。下面描述用来确定这种洋流的方法。
为了确定沿拖缆的长度的洋流，需要关于在拖缆的深度处的洋流 的数据。为此，根据本发明的方法包括用来使用对于研究区域可得到 的流速计数据的上游阶段，这些数据通过使用 一个或几个流速计的测量可以得到，并且/或者从预建立公报(如由专门组织提供的海洋预测) 取得。然后把这些可得到数据在沿拖缆的长度的不同点处投影到将 来。下面在描述中将详细说明洋流在点(固定或运动)处的这种时间 投影阶段。
参照图5至7描述三个不同的实施例。参照这些图，船l拖拉线
列声学天线2，并且在一个或几个点3处测量洋流。
在图5中表明的配置中，确定考虑周到数量的点3(固定或运动)，
这个数量足以定义至少包含拖缆2的边界，该拖缆2的将来形式要被
定义。对于这些点，在上游阶段期间如有可能，则得到洋流和关联位
置(图12的步骤P3)。
为此目的，可以使用不同装置，并且特别是 -在研究区域中、在点3的位置处，可以使用固定流速计； -流速计可以装配在拖拉拖缆2的船1上，而两个其它流速计装
配在船上在船1后面的位置中， 一个在右舷侧并且另一个在左舷侧。 在这种配置中，根据图12的步骤PS3，通过沿拖缆的长度(假
定在船的航线上对准)在考虑周到数量的点中的点3处(在点3之间)
在洋流的瞬时t处在两维上的插值，得到在瞬时t处沿拖缆的长度的洋流。
根据由图6表明的配置，确定考虑周到数量的点3(固定或运动)， 在这种情况下至少两个， 一个在拖缆2前面并且另一个在其后面。对 于这些点，在上游阶段期间如有可能，则再次得到洋流和关联位置(图 12的步骤P3)。
为此目的，可以使用几种装置，并且具体地
-把流速计定位在拖缆的首部21处，并且把另一个流速计定位在 拖缆的尾部22处；
-把流速计装配在船1上，并且把另一个装配在尾部浮标4上；
-每条携带流速计的两条船航行， 一个在拖拉拖缆2的船1的后 面并且另一个在其前面，拖缆2的将来形式要被确定。
在这种配置中，根据图12的步骤PS3，通过沿拖缆的长度(假定在船的航线上对准)在考虑周到数量的点中的点3处(在点3之间) 在洋流的瞬时t处在一维上的插值，得到在瞬时t处沿拖缆2的长度 的洋流。
在图7表明的配置中，使用由靠近拖缆的点携带的流速计识别洋 流和其关联位置(图12的步骤P3)。拖缆的接近特别可以是拖拉它 的船、另一条船、或甚至拖缆本身的点。对于这种配置，为了识别至 少对于区域的第二点的洋流，可以设想两种可能性
-认为在流速计(例如，由拖拉拖缆的船携带)处的洋流是沿拖 缆的长度作用的洋流(因而假定洋流的时间变化优于空间变化)。在 这种情况下，洋流数据通过把它与新位置相关联被空间偏移(在绝对 基准中)(图12的步骤PS1和PS2);
-在流速计处的洋流被时间偏移，从而在地理点处洋流是恒定的 (因而假定洋流的空间变化优于时间变化)。在这种情况下，洋流数 据通过把它与新位置相关联被时间偏移(在诸如流速计的基准之类的 相对基准中)。
这个第二点特别可能是拖缆的尾部(其中假定拖缆跟随航线)。 在这种配置中，因此必须确定从流速计已知的洋流的空间或时间 偏移是否要进行。为此目的，使用洋流的现场定位数据。对于定位数 据(和构成基准数据，从该构成基准数据可挑选拖缆的基准形式)是 可得到的时间段，根据两种不同手段计算拖缆的形式，根据其一种沿 拖缆的长度考虑同一洋流，并且根据其另一种进行在船的水平处的洋 流的时间偏移。然后把这些模拟与拖缆的现场定位数据相比较(把两 种手段应用在瞬时t处以便计算在瞬时t后的瞬时t'处的新形式，然 后把对于瞬时t计算的形式与拖缆在瞬时t处实际经历的基准形式相 比较)。
例如，用于用来建模拖缆的不同角度的曲线的二次误差、在节点 的位置之间的欧几里德标准、测量和预测的在拖缆之间的面积、或从 现有技术已知的其它标准可以选作标准。
对于研究区域的适当挑选因而与具有最小标准的情况相对应。这种方法允许在计入洋流的空间变化或时间变化之间挑选。
下面将详细说明洋流在一个点(固定或运动)处的时间投影阶段。
在点3 (固定或运动)处，方法的上游阶段允许得到 -直到当前瞬时的N系列的流速计测量；
-直到本瞬时的点的位置(在其处洋流要在将来确定的水平)以 及将来瞬时的那些位置(在模拟步骤期间)；
-对于研究区域的M次海洋预测(海洋预测是集成决定海洋的所 有物理现象(普通洋流、潮汐、风、水的密度、大气压力、等等)的 数学模型的结果，该物理现象由外部组织以在4D网格上的数据形式 提供)。
由这些数据，计算用于最近将来(大约数小时，例如6小时、12 小时、24小时)的不同预测，并且特别是 -叫做"延长测量预测"的N个预测； -叫做"海洋预测，，的M个预测； -叫做"组合预测"的N*M个预测。
"延长测量预测，，(图12的步骤PT1)按如下得到对于每个流 速计，在从拖缆的深度收集或带回数据之后，流速计测量系列被延长。 使用不同插值算法，例如使用使系数依据在过去值Uk (BkSK) (以及对于1>0， ^^ZfJ(",，"2,…k )之间的相关的线性预测函数， 或甚至使用借助于过去值Uk(l^^K)(以及对于m，l>0,
"",Z^厶",""…)sin(",，("p"2，…)))定义的谐波分量的线性组合，可以进 行延长。对于每个洋流分量，例如强度和方向、或甚至区域和子午分 量，进行延长。
"海洋预测"按如下得到对于每个海洋预测，由于对其要预测洋 流的点的将来位置是已知的(通过模拟)，所以四维插值(三个空间 维和一个时间维)用来确定对于这个点的预测(图12的步骤PT2)。
"组合"预测(图12的步骤PT3 )按如下得到。首先进行提示 以与气象预测相同的方式，海洋预测具有局部变化。通过把这些海洋 预测与收集的流速计数据相組合，可以得到最佳利用所有数据的预测。为此目的，在点的过去位置处插值的海洋预测与在这点处的流速 计数据之间的差别在确定点处被计算(对于每个洋流分量计算差别)。 这些计算的差别然后被延长，并且然后依次被添加到在点的将来位置 处插值的海洋预测上。
根据本发明的方法因而允许，对于要确定洋流的每个点，得到N 个"延长测量"预测、M个"海洋"预测及N头M个"组合，，预测。
根据本发明的方法也允许挑选在步骤PT1、 PT2、 PT3中进行的 这些预测的一种，并且如有可能，挑选最好一种(图12的步骤PT4)。 这种挑选按如下进行。
为了定义在进行的这些预测中的最好预测，方法包括定义数小时 前的情形。
从这种过去时期(date),计算N+M+N*M预测，直到当前瞬 时因而进行"最近过去"的N+M+N*M预测。
因为直到当前瞬时现场数据是已知的(在上游阶段期间通过流速 计测量得到)，方法因而包括比较不同预测它是在现场洋流与预测 洋流之间的差别的标准的计算，这将允许进行这种比较。第i个预测 Pi (l《i^N+M+N*M)具有标准(Xi。
例如，挑选的标准可以是欧几里德2D标准、用于横向洋流的二 次误差、或从现有技术已知的其它标准。
图ll并行地放置不同曲线，其中
-曲线A代表直到当前瞬时投影的测量洋流；
誦曲线B代表"过去"洋流预测；
-曲线C代表过去"延长测量"预测；
-曲线D代表过去"组合"预测。
最好"最近过去"预测是具有最小标准的预测。
然后可以把预测加权。例如，借助于下式使权重pi与预测Pi相
关联<formula>formula see original document page 16</formula>最好"最近过去"预测是具有最大加权的预测。
因此假定用于最近将来的最好预测具有与最好"最近过去，，预测 相同的类型。
这种"最近过去"预测和关联权重对于导航员的呈现为导航员提 供进行关于要采纳的最好预测的决定的帮助。使用客观计算的加权允 许导航员在进行最后选择时得到建议或方位。
可能注意到，由计算的权重，也可以进行另一种预测(图12的
步骤PT5)，该预测只不过是与"最近过去，，的N+M+N*M预测相对
应的权重的N+M+N*M加权预测的加权。如此得到的这样一种预测 (Zr"' ,《)叫做"加权预测"。这种预测具有是自动的优点，并且
自然接近最好类型的预测。
在图7中表明的配置的特定情况下(根据该情况，只有对于洋流 可得到的数据来自在拖拉拖缆的船上的流速计)，对于船的将来洋流 如以前那样被确定，方法还包括用来按如下沿拖缆的整个长度确定洋 流的步骤。
对于沿拖缆的长度的点，有M个("海洋")预测。因而假定海 洋预测中的差别对于船/拖缆对是相同的。在这种假设下，也有N*M 个"組合"预测。
对于关于船的N个"延长测量"预测，可以设想两种可能性
-或者对于在拖缆处的预测使用在船处的N个预测(假定洋流的 时间变化优于空间变化)；
-或者把时间偏移施加到N个预测上，从而在地理点处，洋流是 恒定的(假定在这种情况下洋流的空间变化优于时间变化)。
如以前提到的那样通过把拖缆的过去测量形式与在两种情况下 都进行的模拟相比较，确定要施加的可能性。
在这时，再次有N+M+]^M预测Qi，并且以与对于船挑选的方 式相同的方式进行预测的挑选(并且如果进行挑选以釆纳"加权，，预
测，则如以前那样使用相同的加权，因此这种预测是(2X广+w'、e,)。
对于拖缆的点的横向漂移的确定的应用由拖缆的计算定位，简单的是，对于拖缆的特定点，通过相对于 定义船轨迹的线计算这个点的模拟位置的距离，确定这个点相对于船 轨迹的漂移。例如，有可能计算外部左舷侧拖缆的尾部的横向漂移、 中央拖缆沿其长度的路途的四分之一的横向漂移、具有最大漂移和其 关联漂移的外部拖缆的点、等等。
计算将来的横向漂移允许导航员识别在将来拖缆的网络的宽度、 和定义以最大安全性从事航行的航线。
对于要被拖拉的将来线的挑选、离开这条线的时间、及船的平均 速度的应用
对于每条潜在将来线，采纳如下程序
-或者把在已经拖拉的相邻线上测量的洋流与对于将来线预测的 洋流相比较(通过洋流的相似性的比较)；
-或者把在已经拖拉的相邻线上测量的拖缆的形式与对于将来线 预测的拖缆形式相比较(通过变形的相似性的比较)。
依据相邻和将来线的相对方向进行在解的一个或另一个之间的
挑选
-如果它们在相同方向上，则洋流的比较是足够的并且将自动地 进行(然而可以进行形式的比较)；这种挑选具有不计入拖缆的流体 力学参数的优点，并因此，它们的不良知识不会影响变形的计算和最 终结果；
-如果它们在相反方向上，则要求形式的比较(由于在两条线上 颠倒的拖缆的惯性)并且将自动地进行。应该注意，如果比较几条线， 则如果它们之一与其已经拖拉的相邻线相反，那么自动地挑选变形的 相似性。
对于每条潜在将来线，对于每个可能离开时间(在定义的时间偏 航(pitch)上)或对于船的每种可能速度(在定义的偏航上)，洋流 或将来线的形式被预测，并且然后通过计算在进行的预测与对相邻线 进行的测量之间的差别而被比较。
最佳挑选因而是线、时间及速度与最小标准相对应的挑选。这些不同参数可以在诸如图8表明的之类的曲线图上呈现给导航员。执行 这样一种操作因而允许导向员挑选尽可能多地减少在最近将来在不
同可能情景之间的"在覆盖区中的孔洞"的情景。
权利要求
1. 一种用于模拟在研究区域中拖拉的至少一个声学线天线的定位的方法，包括至少一个用于模拟所述声学线天线的至少一个点的至少一个将来位置的步骤、至少一个用于预测能够与所述声学线天线相互作用的至少一个洋流的时间和空间变化的步骤、和至少一个用于根据流体力学模型的解确定所述声学线天线的形式的步骤，其特征在于，所述预测步骤包括-用于确定在所述区域的至少两个确定点处的洋流的上游阶段；-所述确定点的至少一个将来位置的模拟阶段；-在每个将来位置处在所述上游阶段期间确定的所述洋流的时间投影阶段；-在占据所述模拟步骤的所述将来位置的所述声学线天线的至少两个相异点处的所述洋流的空间投影阶段。
2. 根据权利要求1所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，所述时间投影阶段在所述空间投影阶段之前。
3. 根据权利要求1所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，所述空间投影阶段在所述时间投影阶段之前。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的用于模拟至少一个声学线 天线的定位的方法，其特征在于，所述上游阶段通过在所述研究区域的考虑周到数量的至少一个确定点对所述洋流的相继测量进行。
5. 根据权利要求4所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，所述相继测量在所述声学线天线的轨迹的至少两 个点处被执行，相对于所述轨迹至少一个点在所述天线前面并且至少 一个点在所述天线后面，所述空间投影阶段包括沿所述声学线天线的 所述测量的至少一个一维插值步骤。
6. 根据权利要求4所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，所迷相继测量在至少三个点处被执行，这三个点 一起定义包含至少一个声学线天线的空间，所述空间投影阶段包括沿所述声学线天线的所述测量的至少一个两维插值步骤。
7. 根据权利要求4所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，所述相继测量在单个运动点处被执行，在所述运 动点处的所述测量被投影到所述区域的至少一个第二点上。
8. 根据权利要求7所述的用于模拟至少 一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，它包括相对于相对基准的时间偏移步骤、或相对 于在所述运动点处的所述测量的绝对基准的空间偏移步骤。
9. 根据权利要求7所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位的 方法，其特征在于，它包括对于在所述第二点处的所述投影、在所述 空间偏移步骤和所述时间偏移步骤之间、通过将与所述声学线天线已和所述时间偏移步骤得到的模拟形式进行比较的选择步骤。
10. 根据权利要求4至8中任一项所述的用于模拟至少一个声学 线天线的定位的方法，其特征在于，所述时间投影阶段使用所述测量 的至少一种时间投影技术和/或基于预建立公报的预测数据的至少一 种空间-时间插值技术。
11. 根据权利要求9所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位 的方法，其特征在于，所述时间投影阶段使用所述时间投影技术与所 述空间-时间插值技术的至少 一种组合技术。
12. 根据权利要求11所述的用于模拟至少一个声学线天线的定位 的方法，其特征在于，所述組合技术包括用于通过将用于过去的所述 空间-时间插值步骤的结果与在所述上游阶段期间测量的洋流相比较 而确定差别的步骤，其中所述差别被设计成在时间中投影并添加到用于将来的所述空间-时间插值步骤的结果上。
13. 根据权利要求10和11所述的用于模拟至少一个声学线天线 的定位的方法，其特征在于，所述时间投影阶段包括用于在如下組中 的 一种技术或至少两种技术的组合之间挑选的步骤-所述测量的所述时间投影技术；-基于预建立公报的所述预测数据的所述空间-时间插值技术；-所述组合技术。
14.根据权利要求10和11所述的用于模拟至少一个声学线天线 的定位的方法，其特征在于，所述组合步骤包括用于加权如下技术的 步骤-所述测量的时间投影；-基于预建立公报的所述预测数据的所述空间-时间插值； -组合，以上通过将在过去瞬时t用于在所迷区域中的一个点的每一种所 述技术与在所述瞬时t在所述点处进行的测量相比较而得到。
全文摘要
本发明的主题是一种用于模拟在研究区域中拖拉的至少一个声学线天线的定位的方法，该方法包括所述声学线天线的至少一个点的至少一个将来位置的至少一个模拟步骤、用于预测可能与所述声学线天线相互作用的至少一个洋流的时间和空间变化的至少一个步骤、及用于由流体力学模型的解确定所述声学线天线的形式的至少一个步骤，其特征在于，所述预测步骤包括用于确定在所述区域的至少两个确定点处的洋流的上游阶段；所述确定点的至少一个将来位置的模拟阶段；在每个将来位置处在所述上游阶段期间确定的所述洋流的时间投影阶段；在占据模拟步骤的所述将来位置的所述声学线天线的至少两个相异点处的所述洋流的空间投影阶段。
文档编号G01V1/38GK101435877SQ20081016988
公开日2009年5月20日 申请日期2008年10月10日 优先权日2007年10月10日
发明者C·维塞奥斯, V·勒赫尔 申请人:瑟塞尔公司