基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端技术方案

本发明专利技术涉及尾标控制技术领域，基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端，所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法包括：获取控制指令；将控制指令转化为调节指令；根据调节指令调整舵叶角度；通过舵叶角度改变电缆横向姿态。所述的基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端用于海上多道地震勘探作业，对电缆间距、电缆羽角进行精确控制。

Active tail buoy control method, system and terminal based on waterbird control principle

The invention relates to the technical field of tail sign control, which is an active tail sign control method, system and terminal based on the principle of water bird control. The active tail sign control method based on the principle of water bird control includes: obtaining control instructions; converting the control instructions into adjustment instructions; adjusting the angle of rudder blade according to the adjustment instructions; changing the transverse attitude of cable through the angle of rudder blade. The active tail buoy control method, system and terminal based on the principle of waterbird control are used for offshore multi-channel seismic exploration, and the cable spacing and feather angle are precisely controlled.

【技术实现步骤摘要】
基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端方法领域本专利技术涉及尾标控制
，具体涉及基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端。
技术介绍
在二维、三维地震勘探中，电缆姿态是决定地震资料质量的关键。在纵向上，希望电缆保持稳定的沉放深度；二维地震作业时横向上希望电缆羽角（电缆与设计测线之间的夹角）越小越好，检波器尽可能贴近测线，三维地震作业时希望电缆间距控制得越精确越好，形态越稳定越好。海流和潮汐是影响电缆姿态的主要原因，现有做法是在电缆上布设罗盘鸟、横向控制鸟（DIGIFIN）对电缆姿态进行控制，校正，实际作业时罗盘鸟在电缆深度控制方面具有良好效果，而横向鸟对电缆横向偏移的改善相对有限，电缆的横向控制一直是地震作业的难题。横向鸟控制原理：在电缆上布设横向鸟、声学鸟等声学设备，建立声学网络，实时测量声学网络各节点距离，计算出电缆各位置间距。数据实时传入到综合导航系统，LiteralSteering模块会根据设定的电缆姿态要求，向PCS系统（电缆定深定向控制系统）发送横向鸟操作指令，PCS系统再将指令传达给电缆上的各个横向控制鸟，横向鸟上的马达根据指令调节翅膀（舵叶）角度，通过增加舵角来增加横向鸟对水流阻力所产生的侧向推力，实现对电缆横向姿态的调整，从而提高地震勘探作业的资料质量和效率。尾标浮体是进行海上多道地震勘探的必要装备，目前海洋地震勘探行业内使用的尾标通常具有以下几个功能：1.提供一定的电缆拉力，结合定深设备（罗盘鸟），保持电缆工作段在纵向的平衡稳定状态。2.尾标是电缆最尾端节点，利用其位置和漂浮特征，在其上装备RGPS设备（相对GPS定位设备）和无线电通讯设备，对尾标位置进行实时精确定位；在尾标上装备CTX声学测距设备，建立完整的电缆尾部声学网络，实时计算各个声学节点的距离和位置，提高电缆定位和姿态推算精度。目前新型尾标设备的改进思路主要集中在更新浮体材料，优化尾标结构，增加太阳能电池板、水流发电机等供电保障装置等方面，这些新技术均不针对电缆横向姿态的改善。横向鸟控制原理是改善电缆横向位移的唯一手段。横向鸟产生的侧向推力是调整电缆横向姿态的关键，为解决上述的技术问题，本专利技术提供基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端。
技术实现思路
本专利技术解决的方法问题是，提供了基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端。所述的基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法、系统及终端，用于海上多道地震勘探作业，对电缆间距、电缆羽角进行精确控制。为了解决上述方法问题，本专利技术提供的方法方案为：一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，包括：获取控制指令；将控制指令转化为调节指令；根据调节指令调整舵叶角度；通过舵叶角度改变电缆横向姿态。优选地，所述的控制指令包括舵叶的调整角度，所述的调整角度是通过导航模块进行电缆各位置距离推算后再计算出舵叶需要调整的角度。舵角角度变换可以使移动中的尾标产生侧向移动的推力。通过增加舵叶和舵角来增加尾标对水流阻力所产生的侧向推力，实现对电缆羽角的调整。优选地，所述的根据调节指令调整舵叶角度具体为：马达控制模块根据控制指令对尾标上所有舵叶的马达进行控制，从而达到系统指令所设定的舵角。这种方法是自动调整的，不需要人为的干预。优选地，所述的舵角的设定方法为：获取一特定的舵叶角度；将舵叶角度转换成马达所需行进的数值；马达驱动器实施所对应的马达行程变化的驱动。优选地，所述的将舵叶角度转换成马达所需行进的数值，是通过马达总行程的变化量与马达行程及舵角之间的确定对应关系进行转换的。优选地，所述的对应关系的生成方法为：获取控制马达的总行程；根据马达的总行程判断行程变化量；根据行程变化量与马达行程生成马达校正行程总计数比例分配；生成马达校正行程总计数比例分配与舵叶控制角度的关系。优选地，所述的舵角的转角设定在-15°～+15之间，分辨率为0.10°。尾标舵叶侧向控制不在导航系统的自动控制计算范围之内，只能对其进行绝对角度进行设置。常规的默认设置为：20s更新一次角度，角度的变化范围为（-15°～+15°）。通过这样的方法能够精准的对舵叶进行控制。一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制系统，包括：PCS控制系统、舵叶角度信号拾取及控制转换模块、马达控制及验证模块、舵向控制马达装置、舵叶组件；所述的PCS控制系统与舵叶角度信号拾取及控制转换模块相连接，所述的舵叶角度信号拾取及控制转换模块与马达控制及验证模块相连接，所述的马达控制及验证模块与舵向控制马达装置相连接，所述的舵向控制马达装置与舵叶组件相连接。优选地，所述的PCS系统控制系统为电缆定深定向控制系统，用于发送横向鸟操作指令，PCS系统再将指令传达给电缆上的各个横向控制鸟。优选地，所述的舵叶角度信号拾取及控制转换模块用于拾取控制马达转动信号，进行信号的转换。优选地，所述的马达控制及验证模块用于对接收信号的验证。优选地，所述的舵向控制马达装置对舵叶进行控制。优选地，所述的舵叶组件包括小的马达来反映大马达发出的动作。一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序指令，该程序指令适于由处理器加载并执行所述的一种基于水鸟控制原理的主动是尾标控制方法。一种移动终端，其特征在于，包括处理器以及存储器，所述的处理器用于执行存储器中存储的程序，以实现一种基于水鸟控制原理的主动是尾标控制方法。与现有方法相比，本专利技术具有的有益效果为：与常规的单纯在电缆上使用横向鸟的横向控制方法相比，本专利技术所述的方法直接通过PCS系统中的横向鸟控制软件对尾标舵桨进行控制，具有实现成本较低和操控方便的优点，通过对舵叶的转角设定在-15°～+15°之间，舵叶转动角度的分辨率为0.10°，调整相对变化量减小误差，实现调节更精准的效果。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法的流程示意图；图2是本专利技术所述的舵角的设定方法的流程示意图；图3是本专利技术所述的对应关系的生成方法的流程示意图；图4是本专利技术所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制系统的结构图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本流程图，因此其仅显示与本专利技术有关的流程。实施例1如图1所示，本专利技术是一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，所述的方法具体为：S1.获取控制指令；S2.将控制指令转化为调节指令；S3.根据调节指令调整舵叶角度；S4.通过舵叶角度改变电缆横向姿态。步骤S1：获取控制指令，所述的获取控制指令是通过在主动式尾标内配置控制模块接收PCS系统针对该模块所发送的控制指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，包括：/n获取控制指令；/n将控制指令转化为调节指令；/n根据调节指令调整舵叶角度；/n通过舵叶角度改变电缆横向姿态。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，包括：
获取控制指令；
将控制指令转化为调节指令；
根据调节指令调整舵叶角度；
通过舵叶角度改变电缆横向姿态。


2.根据权利要求1所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，所述的控制指令包括舵叶的调整角度，所述的调整角度是通过导航模块进行电缆各位置距离推算后再计算出舵叶需要调整的角度。


3.根据权利要求2所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，所述的根据调节指令调整舵叶角度具体为：马达控制模块根据控制指令对尾标上所有舵叶的马达进行控制，从而达到系统指令所设定的舵角。


4.根据权利要求3所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，所述的舵角的设定方法为：
获取一特定的舵叶角度；
将舵叶角度转换成马达所需行进的数值；
马达驱动器实施所对应的马达行程变化的驱动。


5.根据权利要求4所述的一种基于水鸟控制原理的主动式尾标控制方法，其特征在于，所述的将舵叶角度转换成马达所需行进的数值，是通过马达总行程的变化量与马达行程及舵角之间的确定对应关系进行转换的。


6.根据权利要求5所述的一种基于水鸟控制原...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨册，韦成龙，代爽玲，易锋，王聪，
申请(专利权)人：广州海洋地质调查局，
类型：发明
国别省市：广东;44