一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法技术

本发明专利技术提供一种拖缆勘探导航定位数据的处理方法，该方法包括从船载定位系统采集到的P2/94格式的数据文件中读取原始定位数据，原始定位数据包括差分全球定位系统(DGPS)数据、RGPS数据、声学数据、电缆罗经数据和船载电罗经数据；对读取的原始定位数据进行预处理，包括粗差探测、滤波和数据标准化处理；使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，并将定位节点的精确位置转换成P1/90格式的导航数据进行存储。本发明专利技术所述的方法能够实现快速、高效地将P2/94格式的原始导航数据处理成P1/90格式的导航数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及海上石油地震勘探
，更具体地，涉及一种海上拖缆勘探导航定位数据的处理方法。
技术介绍
海洋地震勘探中，拖缆地震勘探是主要的勘探方法，地震勘探船拖曳一条或多条电缆，随着枪阵激发，拖曳电缆采集地震波反射数据，船载定位设备采集导航定位数据。海上地震勘探是一种组合协同作业模式，主要由综合导航系统、地震数据采集系统、拖缆定位与控制系统、震源系统等组成，综合导航系统是海上地震勘探作业的控制和指挥中心，控制船载各系统的协同工作，同时实时采集导航定位数据，其精度直接关系到地震作业施工效率以及采集精度。船载定位设备主要有DPGS、RGPS、电罗经，测深仪等，水下定位设备主要有枪阵声学、枪阵RGPS等，拖曳电缆定位设备主要有头标、尾标、电缆罗经、电缆声学、深度传感器等。各设备的导航定位原始数据记录在原始导航数据文件中，以UKOOA P2/94格式存储，UKOOA P2/94 是由 U.K.0FFSHORE OPERATORS ASSOCIATION (SURVEYING AND POSITIONINGCOMMITTEE制订并发布的一种海洋原始定位数据交换格式，作为行业标准，目前海洋石油勘探中导航定位原始数据普遍采用P2/94格式。P2/94格式是一种原始的定位数据存储格式，主要存储各设备的原始测量数据，不能作为作业成果提交，需要处理成成果数据文件，以P1/90格式存储。P1/90是一种成果定位数据交换格式，由P2/94格式的原始定位数据处理得到。P1/90数据文件是海洋石油勘探中重要的定位数据文件，直接影响了海洋石油勘探的作业精度，对后期的地震数据处理以及钻井定位有重要指导作用。目前尚不存在针对海洋石油勘探导航定位数据的将原始的导航定位数据(P2/94格式)处理成成果导航数据文件(P1/90格式)的处理技术和处理方法。
技术实现思路
为了解决以上所述的技术缺陷，本专利技术提供，通过数据读取、数据预处理、基准节点坐标解算，采用卡尔曼滤波、曲线积分、插值计算等方式实现快速、高效地将P2/94格式的原始导航数据处理成P1/90格式的导航数据。为实现上述目的，本专利技术采取以下技术方案:—种导航定位数据的处理方法，应用于海上拖缆勘探数据的处理，该方法包括:从船载定位系统采集到的P2/94格式的数据文件中读取原始定位数据，原始定位数据包括差分全球定位系统(DGPS)数据、RGPS数据、声学数据、电缆罗经数据和船载电罗经数据；对读取的原始定位数据进行预处理，包括粗差探测、滤波和数据标准化处理；使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，并将定位节点的精确位置转换成P1/90格式的导航数据进行存储。优选地，粗差探测用于剔除原始定位数据中含有粗差的定位数据，滤波用于对原始定位数据进行平滑和插补，数据标准化处理用于对经过粗差探测和滤波处理后的定位数据进行方位改化和时间同步。优选地，采用一阶滞后滤波，设前次滤波结果为,本次的测量值为xk，一阶滞后滤波方程为权利要求1.一种导航定位数据的处理方法，应用于海上拖缆勘探数据的处理，所述方法包括: 从船载定位系统采集到的P2/94格式的数据文件中读取原始定位数据，所述原始定位数据包括差分全球定位系统(DGPS)数据、RGPS数据、声学数据、电缆罗经数据和船载电罗经数据； 对读取的原始定位数据进行预处理，包括粗差探测、滤波和数据标准化处理； 使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，并将定位节点的精确位置转换成P1/90格式的导航数据进行存储。2.根据权利要求1所述的方法，其中， 所述粗差探测用于剔除所述原始定位数据中含有粗差的定位数据，所述滤波用于对所述原始定位数据进行平滑和插补，所述数据标准化处理用于对经过粗差探测和滤波处理后的定位数据进行方位改化和时间同步。3.根据权利要求2所述的方法，其中， 采用一阶滞后滤波，设前次滤波结果为,本次的测量值为xk，一阶滞后滤波方程为:4.根据权利要求2所述的方法，其中， 所述时间同步用于将经过粗差探测和滤波处理后的定位数据通过外推方法同步到放炮时刻，得到放炮时刻的观测值用于最终的平差计算。5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其中，所述使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，包括: 基准节点解算、声学节点解算、检波点位置计算和检波点深度计算。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述基准节点解算具体包括基准RGPS节点坐标计算: 1)将所有的DGPS节点的大地坐标转换成空间直角坐标，计算公式为:7.根据权利要求5所述的方法，其中，在进行所述声学节点解算时，采用卡尔曼滤波，声学网的测量模型包括距离测量值模型和方位测量值模型，其中: 距离测量值模型包括: 设1力节点i与j间的距离测量值，其测量方程为:8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述检波点位置计算包括: 通过RGPS基线的长度S和基线的方位角A计算得出检波点之间的坐标差，公式如下: Δ χ = SX cosA Ay = SX sinA 调整曲线积分的偏差，釆用四参数法进行曲线调整: Xl 「cos a sina]「x~| [ΑΧ =m+ YJ \_-sina cos汉少」L^_ 式中，(Χ,Υ)为调整后检波点坐标，(X，y)为调整前检波点坐标;m, α为转换参数，ΔΧ,ΔΥ为所述坐标差； 将大地坐标系(B，L，H)转换为空间直角坐标系(X，Y，Z)，获得DGPS节点在地固系下的空间直角坐标，转换公式为:9.根据权利要求5所述的方法，其中，所述检波点深度计算具体包括: 在计算得到检波点的平面投影坐标后，通过所有深度传感器和检波点在电缆上的位置关系，通过距离加权内插出所有检波点相对于海平面的深度值。全文摘要本专利技术提供，该方法包括从船载定位系统采集到的P2/94格式的数据文件中读取原始定位数据，原始定位数据包括差分全球定位系统(DGPS)数据、RGPS数据、声学数据、电缆罗经数据和船载电罗经数据；对读取的原始定位数据进行预处理，包括粗差探测、滤波和数据标准化处理；使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，并将定位节点的精确位置转换成P1/90格式的导航数据进行存储。本专利技术所述的方法能够实现快速、高效地将P2/94格式的原始导航数据处理成P1/90格式的导航数据。文档编号G01S19/48GK103197346SQ201310118730公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日专利技术者阮福明, 王斌, 朱耀强, 赵齐乐, 黄劲松 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油田服务股份有限公司, 武汉大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导航定位数据的处理方法，应用于海上拖缆勘探数据的处理，所述方法包括：从船载定位系统采集到的P2/94格式的数据文件中读取原始定位数据，所述原始定位数据包括差分全球定位系统(DGPS)数据、RGPS数据、声学数据、电缆罗经数据和船载电罗经数据；对读取的原始定位数据进行预处理，包括粗差探测、滤波和数据标准化处理；使用节点解算方法来确定预处理后的原始定位数据中的定位节点的坐标，并将定位节点的精确位置转换成P1/90格式的导航数据进行存储。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：阮福明，王斌，朱耀强，赵齐乐，黄劲松，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，武汉大学，
类型：发明
国别省市：