DE2430863A1 - Verfahren zum ausloesen und sammeln von seismischen daten bezueglich gesteinsschichten, die unter wassermassen liegen unter verwendung eines sich kontinuierlich bewegenden seismischen explorationssystems, das auf einem einzigen boot aufgestellt ist, wobei getrennte schwimmer verwendet werden - Google Patents

Description

OR. JUR. DIPL-CHEM. WALTER BEIL

DR. JUR. OiPL-CHSVl H-J. WOLPP "' ^]9Ά

DB. JÜÄ. HANS CliiL BEIL

Unsere Nr. 19 3²IO .

Chevron Research Company San Francisco, CaI., V.St.A.

Verfahren zum Auslösen und. Sammeln von seismischen Daten bezüglich Gesteinsschichten, die unter Wassermassen liegen unter Verwendung eines sich kontinuierlich bewegenden seismischen Explorationssystems, das auf einem einzigen Boot aufgestellt ist, wobei getrennte Schwimmer verwendet werden. . . . .

Nachfolgend wird eine Beschreibung gegeben von einer Methode zum Sammeln von seismischen Daten bezüglich der zweidimensionalen unterirdischen Ausdehnung von Gesteinsschichten, die

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unter einer Wassertasse liegen. In. Obereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung: umfaßt ein sich, kontinuierlich, bewegendes maritimes seismisches Explorationssystem eine sich, wiederholende seismische Quelle und zwei getrennte Schwimmer mit Hydrophonen, die hinter einen einzigen, seismischen Boot her geschleppt werden, das die Wassermasse längs einer geraden Grundkurslinie durchfährt» Die seismis-che Quelle wird mit einer gewählten. Wiederholungsrate abgefeuert, um eine Reihe von Feuerstationen zu. erzeugen, die in der Grundkurslinie liegen- Die Schwimmer umfassen eine Vielzahl von Hydrophonen, die mit dem seismischen Boot durch ein Zügelsystem verbunden sind, das vom Heck des Schiffes ausgeht; der Zügel positioniert jeden Schwimmer in einer verschiedenen Tiefe ; jeder Schwimmer endet in einer Paravaneinheit, die mit seinem hinteren Ende verbunden ist. Im Betrieb hat der Paravan eines ersten Schwimmers eine Steuervorrichtung, deren Stellung entweder durch Funkbefehle von dem seismischen Boot oder durch mechanisch induzierte programmierte Befehle erfolgt, um das hintere Ende des ersten Schwimmers auf einer geraden Linie parallel zu der Grundlinie zu halten, und um es von ihr um einen gewählten, aber im wesentlichen konstanten Abstand abzurücken, der viel größer ist als der für das vordere .Ende des Schwimmers. So nimmt der erste Schwimmer, weil Kräfte auf ihn wirken, die Form einer modifizierten Kettenlinie an. Andererseits ist der zweite Schwimmer so angeordnet, daß er hinter dem

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Boot her in einer vertikalen Ebene geschleppt wird, die im wesentlichen mit der Grundkurslinie übereinstimmt. Die äußere Begrenzung der Punkte ist gleich der halben Abweichung des hinteren Endes des erstenSchwimmers von der Grundkurslinie. Da das seismische Boot längs der Grundkurslinie mit konstanter Geschwindigkeit fährt, wird ein Gitter von Tiefenpunkten' einschließlich einer Reihe von in der Linie liegenden seismischen Punkten erhalten. Wenn Signalsätze verarbeitet werden, die den versetzten und den in der Linie liegenden seismischen Tiefenpunkten zugeordnet sind, kann der Beitrag der normalen und der Querbewegung jedes Punktes leicht bestimmt werden, da die in der Linie liegenden Punkte frei sind von Beiträgen einer Quertauchbewegung. Damit das Band der Quelle-Empfänger-Positionen an der Oberfläche klar identifiziert werden kann mit den Mittelpunktanordnungen, können die Schwimmer auch mit einer Reihe von Schalltransduktoren, die über ihre Länge verteilt sind, ausgerüstet werden. Schallimpulse werden von einem Sender an Bord des Bootes ausgesendet (vorzugsweise, nachdem die seismische Quelle betätigt ist, aber bevor die Reflexionen an den Hydrophonen empfangen werden), und werden dann von den Schwimmertransduktoren empfangen und wieder zu dem Boot zurückübermittelt. Auf diese Weise kann die Identifizierung der augenblicklichen Position der Transduktoren mit Hilfe einer digitalen¹ ^ ... Ortungstechnik erreicht werden. In einer Form der Erfindung werden die binären Werte der Reisezeit der Schallwelle und damit die augenblicklichen Positionen der Transduktoren für jeden Schuß direkt auf das Feldmagnetband aufgezeichnet zur späteren Verwendung bei der kartographischen Erfassung der vermessenen Unterwasserfläche.
Diese Erfindung bezieht sich auf maritime seismische Exploration insbesondere auf eine Methode zum Sammeln, Verarbeiten und Dar-

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stellen, fläehenhafter maritimer seismischer Daten unter Verwendung eines sich kontinuierlich bewegenden maritimen Explorationssystems an Bord eines einzigen seismischen Boots. In einer Form der vorliegenden Erfindung sind die seismischen Daten verknüpft mit einer zweidimensionalen Anordnung von Mittelpunkten, die erhalten werden, indem man das hintere Ende eines ersten Seeschwimmers längs einer geraden Kurslinie hält, parallel zu der Grundkurslinie, aber versetzt um einen viel größeren seitlichen Abstand als der des vorderen Endes des Schwimmers, während man gleichzeitig in der Linie liegende D_aten von Hydrophonen erhält, die einen zweiten Schwimmer bilden, der in einer vertikalen Ebene durch die Grundkurslinie angeordnet ist. In einer anderen Form, werden die relativen Positionen der Hydrophone der Schwimmer bezüglich des Boots bei jeder Feuer- und Sammelperiode genau aufgenommen unter Verwendung einer digitalen Schallortungstechnik, bei der Schalliapulse von einem Sender an Bord des Bootes durch eine Reihe von Transduktoren längs der Schwimmer aufgenommen werden und wieder zu dem Boot zurückübermittelt werden zur Aufzeichnung auf ein Magnetband in einer digitalen Form, die kompatibel ist mit einem speziellen oder einem programmierten digitalen Allzweckcomputer. Bei der Wissenschaft der seismischen Exploration ist der Wunsch, das Signal-Rausch-Verhältnis maritimer seismischer Datea zu vergrößern, gut bekannt. Erfolgreiche Techniken zur Erlangung einer Reihe von seismischen Ortungssignalen, die verknüpft sind mit Querreihen von Mittelpunkten, werden beschrieben in miteingereichten Patentanmeldungen von Aubra E. Tilley,R.J.S. Brown und Roger D. Judson über " Method of Collecting Seismic Data of Strata Underlying Bodies of Water", Nr. 366,38^, eingereicht am k- Juni 1973,

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und von Hilmx F. Sagoci über " Method of Initiating and Collecting Seismic Data Related to Strata underlying Bodies of Water Using a Continously Moving Seismic Exploration System Located on a Single Boat», Nr. 366,382, eingereicht am k- Juni 1973.

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der zuerst erwähnten Anmeldung werden. Ortungssignale bezüglich eines Gitters mit konstanter Dichte von zweidimensionalen Mittelpunkten erhalten, wobei eine Vielzahl von. Feuerbooten verwendet wird* auf denen seismische Quellen an Bord eines ersten und eines zweiten. Feuerboots nacheinander abgefeuert werden, während die Boote seitliche Zickzackkurslinien bezüglich eines Schwimmers durchfahren., der eine Reihe von Hydrophonen enthält. Nachdem die Ortungssignale erzeugt sind, können diese Signale verknüpft werden mit Querscharen von Mittelpunkten, die im wesentlichen senkrecht zu der Grundkurslinie des Schwimmers sind, und sie können durch eine Technik verarbeitet werden, die als Strahllenkung bekannt ist, um eine ^ihe von quergerichteten Signalen zu erzeugen. Jedes quergerichtetes Signal hat ein höheres Signal-Rausch-Verhältnis. In der zweiten erwähnten Anmeldung werden Ortungssignale bezüglich eines Gitters von zweidimensionalen Mittelpunkten erhalten, wobei ein einziges Boot zum Aufzeichnen und Fettern verwendet fird. lit einzelnen wird ein einziger Schwimmer mit Hydrophonen genau positioniert, indem man das hintere Ende des Schwimmers weiter abrückt in bezug auf die Grundkurelinie als da» vordere Ende. Danach wird eine Quelle wiederholt betätigt in einer vertikalen Ebene, die mit der Grundkurelinie übereinstimmt. Die nacheinander erzeugten Ortungesignale können ia Format einer digitalen. Feldaufzeichnung aufgezeichnet werden, und sie sind so koepatibel mit allgemeinen und speziellen digitalen Computern zum späteren Verarbeiten der seismiechen Daten. Eine Positionefeetstellung wird auch erhallten durch Verwendung eines digitalen Schall or tungsaystems, bei dem Schallimpulse von einem Sender an Bord dee Bootes durch eine Seihe von Transduktoren länge des Schwimmer« empfangen wer-.

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den und wieder zu dem Boot zurückübermittelt werde». Normalerweise wenden bei der digitalen Aufzeichnung eines Feldes 12 binäre Bits benötigt, um eine Zahl zu definieren, die die Amplitude des analogen seismischen Signals an einem gegebenen Punkt längs der Zeitbasis darstellt. Diese binären Informationsbits werden dann in dem Datenauf zei chnungsabs chnitt des "seismischen Magnetbands in einer zeitlichen Folge aufgezeichnet, die in Beziehung steht zu der Diskriminatorrate. Die resultierenden digitalen Feldbänder werden dann an ein digitales Rechenzentrum zur Verarbeitung übergeben.

Unter den mathematischen und statistischen Verarbeitungstechniken, die normalerweise bei Aufzeichnungen in einem Computerzentrum verwendet werden, sind eine Reihe von Prozessen zum Vergrößern der primären Ereignisse innerhalb der Signalaufzeichnungen. Zum Beispiel kann die Aufzeichnung des Feldsignals so verarbeitet werden, daß Zeitdifferentiale bei der Ankunft der seismischen Energie berücksichtigt werden. Diese Unterschiede sind bedingt durch Höhenoder Verwitterungsunterschiede. Die sich daraus ergebenden Korrekturen werden statische Korrekturen genannt. Die Aufzeichnungen können auch so verarbeitet werden, daß Unterschiede in den Ankunftszeiten der seismischea Energie infolge einer Variation der Abstände zwischen Quelle und Empfänger längs der Beflexionswege berücksichtigt werden (normale Abweichung). Sie können auch verarbeitet werden, um die Tauchabweichung zu vergrößern (d.h. Unterschiede in d<r Zelt, bedingt durch die Ankunft von Energie von einer unterirdischen Gesteineschicht) gegenüber dem Rauschen und/oder primären Ereignissen.

Um jedoch ein- Band von seismischen -^aten zu erhalten, das verknüpft ist mit den zweidimensionalen Gitteranordnungen, wie es in den

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oben bezeichneten Anmeldungen beschrieben und beansprucht wird, werden die Linien Quelle-Empfänger versetzt bezüglich einer Vermessungs- oder Grundkurslinie. Die Erfahrung hat gezeigt, daß, obwohl eine spätere Verarbeitung der resultierenden Aufzeichnungen in einem Computerzentrum erfolgt, die Seismologen oft nicht imstande sind, die Variationen in den Signalen infolge Quertauchabweichung von der normalen Bewegung darin enthaltener Ereignisse zu unterscheiden. Dies ist insbesondere wahr, wenn die Signale als Signalsätze verarbeitet werden sollen, die verknüpft sind mit Mittelpunkten senkrecht zur Grundkurslinie der Vermessung. Das heißt, da jedes Grtungssignal in dem ^eId in Verbindung mit einem bestimmten versetzten Queile-Empfänger-Paar, erzeugt wird, können Ereignisse, die in einem sich daraus ergebenden Satz von Quersignalen enthalten sind, eine Mischung von hoffnungslos verwirrten normalen und Quertauchabweichungen sein, die nachfolgende Interpretationsirrtümer verursachen kann, obwohl die Aufzeichnungen weiter verarbeitet werden.

Es ist offensichtlich, daß da, wo ein Band von Öaten gesammelt wird und in einem Computerzentrum verarbeitet "wird, eine Feststellung der wahren normalen Abweichung der Daten erfolgen muß. Wenn die vorhergenannte Feststellung nicht erfolgt, kann die spätere Verarbeitung fehlerhafte Ergebnisse liefern.

Ein 21el der vorliegenden Erfindung ist die Lieferung eines sich kontinuierlich bewegenden, neuartigen maritimen seismischen Explorationssystems, das ein einziges Boot für den Betrieb und das Sammeln der seismischen Daten benutzt, und das mit einem &and von einheitlichen Mittelpunkten verknüpft ist, die ein zweidimensionales Gitter längs der Linie des Grundkurses des Boots bilden, in einer solchen Weise, daß die normalen und die Quertauchbeiträge

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der Quersätze von Signalen leicht unterschieden werden können. Ein anderer Gegenstand der vorliegenden. Erfindung ist die Lieferung einer Methode und eines Apparates zum Aufzeichnen; eines binären Identifikationscodes auf den vorderen Teil des seismischen: Magnet-Bandes» der sich, schließlich- auf die Identifizierung der relativen und absoluten Hydrophonstatlon- und Quellepositionen bei einem bestimmten Schuß bezieht," durch; Verwendung digitaler seismischer Signale _y die von einer -^eine von Transduktoren an Bord der ^e eschwimmer empfangen werden, ^ie Signale werden dann in das richtige digitale Format verarbeitet zur Aufzeichnung auf Band. In tibereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfaßt ein sick kontinuierlich bewegendes seismisches Bxplorationssystem eine sich wiederholende seismische Quelle und zwei getrennte Schwimmer mit Hydrophonen, die hinter einem einzigen Boot her geschleppt werden, das^r die Wassermasse längs einer geraden Grundkurslinie durchfährt, die seismische Quelle wird mit einer gewählten Wiederholungsrate abgefeuert, um eine Reihe von Feuer Stationen zu. erzeugen, die in der Linie des Grundkurses liegen» Die Schwimmer umfassen eine Vielzahl von Hydrophonen, die mit dem seismischen ^oot über ein Zügelsystem: verbunden sind, das vom Heck des- -^ootes ausgeht; der Zügel positioniert Jeden Schwimmer in verschiedener liefe; jeder Schwimmer endet in einem Paravansystem, das mit seinem hinteren Ende ■verbunden, isit»

Im Betrieb hat der ParaTan eines· ersten Schwimmers eine Steuereinrichtung, deren Stellung entweder durch Funkbefehle von dem seismischen Boot öder durch- mechanisch induzierte programmierte Befehle erfolgt, damit das hintere Ende des ersten Schwimmers auf einer geraden Linie parallel zu der Grundlinie gehalten wird, von dieser um eine»- gewählten, aber im wesentlichen konstanten Abstand

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▼ersetzt, der viel größer ist als der des vorderen Endes des Schwimmers. So nimmt der erste Schwimmer, weil ^räfte auf ihn wirken, die Form einer modifizierten Kettenlinie an. Andererseits ist der zweite Schwimmer so angeordnet, daß er hinter dem Boot her gezogen wird entlang einer vertikalen Ebene, die im wesentlichen mit der Grundkurslinie übereinstimmt. Da das seismische foot entlang der örundkurslinie mit konstanter Geschwindigkeit fährt, erhält man ein Gitter von iELefenpunkten einschließlich einer Reihe von in der Linie liegenden seismischen Punkten. Die äußre Begrenzung der Funkte ist gleich der halben Abweichung des hinteren Endes des ersten Schwimmers von der Grundkurslinie. Wenn Signalsätze Terarbeitet werden» die den versetzten und den in der Linie liegenden Tiefen— punkten zugeordnet sind_t kann der Beitrag der normalen und der Quertauchoewegung jedes Signals leicht bestimmt werden, da die in der Linie liegenden Signale frei von Beiträgen an Quertauch- bewegung sind. Damit das Band der Quelle-Empfänger-Positionen an der Oberfläche klar identifiziert werden kann mit den Reihen der ifLttelpunktanordnungett, können die Schwimmer auch mit einer Reihe von Schalltransduktoren über ihre Länge ausgerüstet werden. Schallimpulse werden von einem Sender an Bord des Bootes ausgesendet (vorzugsweise nach dem die seismische Quelle betätigt 1st, aber bevor die Reflexionen^ an den Hydrophonen erhalten werden) und werden dann von den Schwimmertransduktorea empfangen und wieder zu dem Boot zurückübermittelt. Auf diese Weise kann die Identifizierung der augenblicklichen Positionen der $ransduktorett mit Hilfe digitaler Ortungetechniken. ereicht werden. In einer Form der Erfindung werden die binären *erte der Reisezeit der Schallwelle, und damit die augenblicklichen Positionen der Transduktoren für jedes.

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Schuß unmittelbar auf das Feldmagnetband aufgezeichnet zur späteren Verwendung bei der kartographischen Darstellung der unterirdischen Fläche, die vermessen wird.

Andere, Vorteile und Ziele der vorliegenden Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung einer Ausführung der vorliegenden Erfindung, die als Beispiel angegeben wird, wobei auf die begleitenden Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:

Die Figuren 1 und 2 in Draufsicht eine chronologisch miteinander verbundene Folge zweier augenblicklicher Positionen des ersten und zweiten Seeschwimmers und eine sich wiederholende seismische Quelle darstellen, die von einem einzelnen seismischen Boot aus und in Verbindung mit einem Schaltkreis betätigt wird; diese Fi-

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guren veranschaulichen, wie eine Eeihe von Ortungesignalen mit individuellen Mittelpunkten verknüpft werden können, die entlang einer Reihe von Projektionen angeordnet sind, die durch die augenblicklichen Positionen des ersten Seeschwimmers vorgegeben sind, während der zweite Schwimmer entsprechende augenblickliche Positionen in einer vertikalen. Ebene einnimmt, die mit der Linie des Grundkurses zusammenfällt;

die Figur 3 eine Zeichnung eines zweidimensionalen Gitters von Mittelpunkten ist, die den augenblicklichen Positionen der Anordnung von Hydrophon i. und Quelle der Figuren 1 und 2 und den nachfolgenden Positionen zugeordnet sind;

die Figur if eine schematische Darstellung, in Blockform, der Schaltung zur Erzeugung der digitalen Ortungsinformation ist, die den relativen Positionen der.Seeschwimmer während Jeder Feuer- und Sammelperi ο de zugeor dne t i s t;

die Figur 5 eine Darstellung in Diagrammform eines digitalen Schall-Empfangsund Aufzeichnungsschaltkreises ist zum Sammeln, Aufzeichnen und Kodieren seismischer Daten einschließlich der Ortungsin-

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formation, die der relativen Position des Seeschwimmers während jeder Schuß- und Sammelperiode in binärer Form zugeordnet ist, wobei die Sammelmethode der Figuren 1,2 und 3 verwendet wird; die Figuren 6 und 7 eine Bit-Wort-^arstellung der Ortungsinformation auf Magnetband in binärer Form ist, wie sie durch die Schaltung der Figur k geliefert wird und die Figur 8 in funktioneller Blockform das digitale seismische Feldsystem der f~igur 1+ veranschaulicht zum Steuern der Sammelmethode der Figuren 1,2 und 3. Wir beziehen uns jetzt auf Figur 1, wo ein maritimes seismisches Explorationssystem _K) in einem Zeitpunkt gezeigt wird, wobei das einzelne Feuer- und Aufzeichnungsboot JM_ längs einer geraden Grundkurslinie J_2 fährt. Hinter dem Feuer- und Aufzeichnungsboot JM_ sind die seismische Quelle JJ5 und die Seeschwimmer Jjt und 15. Jeder Schwimmer umfaßt eine Reihe von Hydrophonen (schematisch angegeben bei 16a und JjSb) und Jeder endet in einem Paravansystem 17a und 17b. An den vorderen Enden sind die -Teeschwimmer mit dem Boot VL durch ein ZUgelsystem _[8 verbunden, wobei das System _1_8 gabelförmig geteilt ist, um die vorderen Enden der Schwimmer JUj. und Jj? 3-ⁿ einer gemeinsamen vertikalen Ebene mit der Linie J_2 des Grundkurses zu positionieren, aber in verschiedenen Tiefen unter der Wasseroberfläche.

Während des Sammelvorgangs durchfahren das Feuer- und Aufzeichnungsboot JJ_, die seismische Quelle V^ und der erste Seeschwimmer 14 eine gerade Linie, längs der kurslinie V2. Die Fahrt des Sees Schwimmers Jij? ist jedoch komplexer. Sein Paravansystem 17b ist mit einem Steuersystem versehen ( nicht gezeigt), das so programmiert werden kann, daß die Position des hinteren Endes des Schwim- ' mers auf eine» Pfad 2Q parallel zu der Grundlinie J_2, aber in einem festen Abstand d gehalten wird. Sein vorderes Ende bleibt jedoch

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in einer vertikalen Anordnung, die mit der des Schwimmers V^ übereinstimmt längs der Kurslinie _1_2. Seine mehr in der Mitte gelegenen einzelnen Hydrophone \Gh folgen, einer Familie von parallelen Pfaden, die verschiedene ( und fortschreitend kleinere ) seitliche Abstände zur Linie J2. haben.

Die Position der Quelle JP5 ist bei Punkt A in Figur 1, wenn die Aktivierung erfοgt. In Figur1 sind die Paravansysteme 17a und 17b in ihren; Ausgangspositionen bezüglich der Kurslinie 12 _t wie gezeigt. Wenn die Quelle Jj5 betätigt wird, sind eine ^eihe von Mittelpunkten Cj- C_2£in einer vertikalen Ebene erzeugbar, die mit der Kurslinie J_2 zusammenfällt in Verbindung mit den augenblicklichen Positionen der Hydrophone 1 6a des Schwimmersüt» wobei solche Punkte in der Mitte -zwischen dent Punkt der Quelle ^A und den Hydrophonen. Tb"-at dea Schwimmers Jj^ liegen.. Ähnlich erzeugt in der Querrichtung die Aktivierung der Quelle -Jj>, im Punkte A eine zweite Schar von. Mittelpunkten. Of' - C^ in Verbindung mit den.

augenblicklichen Positionen der Hydrophone IGh des Schwimmers 1^» Jeder Mittelpunkt Ci¹- Spu* kann vorzugsweise einem. Mittelpunkt Gi-C₂K zugeordnet werden, di^gleichsEeitig erzeugt werden, in Verbindung mit de* Schwimmer JJ^. Es darf jedoch eine geringe Abweichung auftreten, da spätere Verarbeitungßtechniken die Variatione» ausgleichen können» Man sieht, daß die Mittelpunkte C}' -Cg^' nicht, parallel zu. den Mittelpunkten. Cj- C2i,sind. Statt dessen sind sie in der Mitte zwischen dem Quellenpunkt A isnd den einzelnem Hydrophonen I6tt des Schwimmers 15. längs einer imaginären Familie τοπ Linien angeordnet, die »wischen dent Quellenpunkt A- und den atEgeiiblicklichen. Positionen der einzelnen. Hydrophonstationen des mers gezogen, sind, wir möchten sagen in Form: einer zwei- oder drei-

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dimensionalen Kettenlinie, Das Krümmungszentrum der Mittelpunkte ^C1' ~ ^C24* ^ist ^^erse^^zt bezüglich der Schwimmer V^ und JJ>, so daß die seitliche Versetzung der Hydrophonpositionen, die die betreffenden Hydrophonstationen hJ'.^.hp/- des Schwimmers Jj? bilden, nicht konstant ist, d.h. der Abstand von der Kurslinie \2L zur ^tation hj * ist größer als der von der linie 12 zur Station hpZi/' Entsprechend ist auch die Querverschiebung der Mittelpunkte C- ^%-V?iJ

von der linie Jj? auch variabel»

In Figur 2 wird das maritime Explorationssystem JjO zu einem anderen Zeitpunkt längs der Basislinie JT2 gezeigt. Wie gezeigt, haben sich die Paravansysteme 1?a und 17k von ihrer ursprünglichen Position (Figur 1) nach einer Position weiter vorne bewegt; man beachte, daß während einer solchen ^ewgung der Schwimmer jj? sein . hinteres Ende in einem Abstand d bezüglich der Linie \2_ hält. Wenn die seismische Quelle V^ aktiviert wird, erzeugt die augenblickliche Position der seismischen Quelle einen neuen Quellefrpunkt B. In diesem Augenblick erzeugen die augenblicklichen Positionen der einzelnen Hydrophone eine neue Schar von Mittelpunkten, die den augenblicklichen Positionen der Hydrophone zugeordnet sind, die die Schwimmer JIj. und I^ umfassen. Die Folge wird dann wiederholt, wenn die Schwimmer und die Quelle neue Positionen in Richtung der Pfeile C der Figuren 1 und 2 aanehme».

Die Figur 3 veranschaulicht eine zweidimensionale Reihe von Gittern von Mittelpunkten, die während eines Vermessungevorgangs erzeugt wurden, bei welcher die Quelle sieben Mal aktiviert worden ist, ein Sleben-Schuß-Gitter. Der typische Abstand der sich daraus ergebenden Mittelpunkte ist in Einheiten von K₁ wobei K=3O · k& cme ist, unten in der Figur angegeben·Der Winkel der Abweichung zwischen

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dem Paravansystem des Schwimmers J_£ und der Kurslinie 22 beträgt ungefähr 13 Grad; die Mittelpunkte, die den Schwimmer Uj. zugeordnet sind, liegen in der gleichen vertikalen Ebene wie die Grundkur slinie 12, wie vorher erwähnt wurde.

Im Grunde genommen gibt es zwei Scharen von Mittelpunkten, die in Figur 3 erzeugt werden. Eine erste Schar erfolgt infolge der Veränderung der augenblicklichen.Position des Schwimmers JJ? , der Mittelpunkte erzeugt, deren Begrenzung parallel zur Linie J2_ verläuft. Obwohl die Mittelpunkte dieses Gitters längs gedachter Linien senkrecht zur Grundkurslinie J_2 angeordnet sind, kann die Dichte der Punkte von dieser Linie weg abnehmen.. Die zweite Schar ist eindimensional und ergibt sich infolge der augenblicklichen Positionen des Schwimmers Q als Funktion des Abstandes längs der Grundkurslinie. Außerdem kann man auch sehen, daß die Mittelpunkte! -"Ci) bei den vorderen Enden der Schwimmer JUf und J_-^ sich überlappen, und (2) daß sie in paralleler Queranordnung am hinteren Ende desselben Schwimmers sind. Wenn die spätere Verarbeitung erfolgt, erklären sich Ortungssignale, die den vorher genannten ersten und zweiten Scharen von Mittelpunkten zugeordnet sind, von selbst, entweder manuell oder automatisch, was die charakteristikenaston normaler und Quertauchbewegung der zusammengesetzte Aufzeichnungen unterscheiden läßt, da Signale, die mit der zweiten Schar von Mittelpunkten in Verbindung BtfehSnhwimmer Uj. erzeugt werden, im wesentlichen frei von Quertauchbewegung sind. Das heißt, Ortungssignale, die der zweiten Schar der in der.Linie ligenden Mittelpunkte zugeordnet sind, haben im wesentlichen nur in der Linie liegende Abweichungskomponenten. Folglich können normale und Tauchabweichungschar akteristiken (in der Linie) leicht Anterschieden werden. Und, obgleich Ortungssignale, die der ersten Schar von Mittelpunkten zugeordnet sind, (a) normale Abweichungen, (b) in der Linie liegende Tauchabweichungen und (c) Quertauchabweichcharakteris-

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tiken. haben, gestatten die aniier zweiten Schar von Signalen durchgeführten Interpretationen die leichte Bestimmung von (a), Cb) und (c), Während der Verarbeitung der Ortungssignale ist die Wichtigkeit der Kenntnis der Position jedes Mittelpunktes des Gitters augenscheinlich. Dementsprechend müssen die relativen, augenblicklichen Positionen der Hydrophone der Schwimmer relativ zur seismischen Quelle genau ermittelt werden während jeder Feuer- und Sammelperiode eines Datenzyklus. Das heißt, die relative Position der absoluten Hydrophonstationen h.j- !wund h.j · - h-. ' von Figur 1 bezüglich des Quellenpunktes A muß bestimmt und angegeben werden.

Die Figur l± ist ein Systemblockdiagramm einer digitalen Schallortungsschaltung 2j? zur Ermittlung der relativen Positionen zweier Sätze von Zielpunkt transduktor en, die längs der Seeschwimmer JJj- und JM5 angeordnet sind, bei jeder Feuer- und Sammelperiode. Bevor wir die Schaltung 2£ ausführlich beschreiben, mag eine kurze Besprechung der digitalen Feldausrüstung, die bei der Aufzeichnung von Felddaten in digitaler Form benutzt wird, lehrreich sein, und sie erfolgt nun mit spezifischer Bezugnahme auf Figur 5· Wie in Figur 5 gezeigt, ist das Herz der digitalen Feldsammelsysteme der vorliegenden Erfindung ein digitales Steuersystem i^O, das die Operationen der restlichen Schaltung koordiniert. Wie gezeigt, umfaßt die restliche Schaltung : eine Schallortungsschaltung 2jj, die die beiden Sätze von Zielpunkttransduktoren 26a,26b, 26c (die dem Schwimmer JU^ zugeordnet sind) und 27a, 27b und 27c C die dem Schwimmer JJ? zugeordnet sind) mit dem digitalen Feldsteuersystem ZjO über Leitungen ^l verbindet. Parallel zu den Leitungen j^A_ und der Schallortungsschaltung 2^ ist die Feldleitung /^2, die die Hydrophone der Schwimmer mit dem digitalen Feldsteuersystem i^O verbindet. Um die Datensamnmeloperationen zu synchronisieren,

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ist das digitale FeldsteuBrsystem. /jO über die Leitung if3a und elas Feuersystem. Jj^ mit der seismischen Quelle _1j5 verbunden.Alle Syjterninformation wird auf einem Feldmagnetband 4i£ innerhalb des Systems IjO aufgezeichnet.

Obwohl eine relative kartographische Aufzeichnung des Schwimmers

über die Schallortungsschaltung 2j> erfolgt (die weiter unten ausführlich erklärt wird), müssen auch die absoluten Positionen des Schwimmers bestimmt werden. Zu diesem Zweck kann eine Navigationsschaltung ij£ in Figur 5 gesehen werden, die durch Leitungen 46a mit einer getrennten digitalen Aufzeichnungsvorrichtung _^6_ verbunden ist.

Die Timing-Logik zum Steuern der Operation der Schaltung der Figur kann sehr komplex sein, und ein Schlüssel zum Verständnis der miteinander verknüpften Operationen ist die Beobachtung des digitalen Formats der Information, die auf das Magnetband ijij. aufgezeichnet wird. ' ,

Erstes Erfordernis des Formats des Bandes ^_ r es muß natürlich kompatibel sein mit der späteren Verarbeitung durch Einen digitalen Computer. Weiterhin, da der Computer im ^runde genommen. Daten handhabt und verarbeitet, die auf der Lange der Datenzeichen basieren, die in^uffWote" und " Blöcke" unterteilt sind, muß das Format des Magnetbandes von Band ^ genauso eingerichtet sein. In Figur 6 zum Beispiel kann man ein konventionelles Magnetbandformat sehen, auf dem eine Keine von 2± Spuren über die Breite des Bandes ijJfc und eine Vielzahl von Kanälen längs des Bandes ^ angeordnet ist. Die Bewegung des Bandes erfolgt in Richtung des Pfeiles j£K Die Aufnahme der Daten auf das Band wird erreicht durch einen Knopf ^Z mit 21 Spuren, der auf der rechten ^seite von Fig. 6 angeordnet ist. Die Angabe von einzelnen Datenabschnitten

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längs des Bandes unterteilt jede Aufzeichnung in einen vorausgehenden Abschnitt 5J£ und einen Datenaufzeichnungsabschnitt 5*f. Innerhalb des Datenaufzeichnungsabsehnittee^ sind die D_aten weiter unterteilt in eine Keine von Datenabschnitten, wie angegeben.

tfber die Breite umfassen die Spuren folgendes; 18 Datenspuren und drei Kontrollspüren. Die Kontrollspuren umfassen die Blockspur 5J>» die Zeitspur j?(S und die Paritätsspur 5JZ,. Weiterhin kann eine der Datenspuren, sagen wir die O-Spur, nacheinander für Kontrollzwecke verwendet werden, nämlich um das Zeichen ( —) des Kanals anzugeben.

Die Block- und Zeitspuren j>5_ und j?6 werden benutzt, um Blockimpulse ν aufzuzeichnen. Ein Blockimpuls wird erzeugt am Teilpunkt zwischen je zwei Datenblöcken und unterscheidet so die nachfolgenden Datenblöcke. Die Blockimpulse werden aufgezeichnet durch dauernde Magnetisierung der Blockspur 5_5_ in einer Richtung durch den Kropf j?2. Um den EINS-Zustand zu bekommen, wird die Blöckspur ^? zu Beginn der Aufzeichnung und für jedes Blockadresswort dauernd magnetisiert. Wo Datenworte in die Aufzeichnung eingegeben werden nach der Blockadresse, werden keine Impulse innerhalb der Blockspur 5J> aufgezeichnet C NüLL-Zustand).

Ein Zeitimpuls wird auf der Zeitspur 5Ji in jedem Kanal für alle Datenwörter erzeugt.Wo eine Lücke in der Aufzeichnung erscheint, sagen wir, bei den Lücken 58a,58b,58c _t sind die Datenbits auf der Blockspur 5_5_ und der Zeitspur 5JS im Nulliustattd. Zu Beginn jeden Datenblocks, außer für die Adresse des Nullblocks ( verbleibende Kanalspuren sind im NüLL-Zustand) ist die Adresse gekennzeichnet durch 2°ö0der 2^W Befehle von binären Bits, die in den 18 Datenkanälen auftreten können.
Die Paritätsspur 5JZ wird verwendet, um einen Paritätsimpuls auf-Zeitiapulse

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zuzeichnen, der als Kontrolle der Wirksamkeit der Übertragung der seismischen Öaten auf das Magnetband dient. Alle information innerhalb eines Datenkanals sollte bei der Addition eine ungerade oder gerade Zahl ergeben, die mit dem Paritätssignal überprüft werden kann, das in jeder Paritäfcsspur j?2 vorgesehen ist. Zum Beispiel, für die Datenspuren 1,2... 18, wird ein Paritätsimpuls EINS erscheinen, wenn diese Datenspuren eine gerade Anzahl von EINSEN enthalten.

Die Lücken 58a» 58b und )?8c sind vorher angegeben worden durch NULL-Zustände auf den Block- und Zeitspuren j£5 ^und $&■ ^fu"^r alle Kanäle, die.die Lücke aufweisen. Man sieht, daß die Lücke 58b zwischen dem ersten Aufzeichnungsabschnitt ^ und dem Datenaufzeichnungsabschnitt ^ liegt. Nachdem die Daten an den ersten Aufzeichnungsabschnitt übermittelt worden sind, kann der Kopf ]?£ an der Lücke 58b positioniert werden, um auf den Empfang der seismischen Signale bei den Hydrophonen zu warten. Wenn sich das Band nicht bewegt, bleibt der Kopf ^2 vorzugsweise über der Mitte der Lücke. Die Hälfte der Länge wird gewöhnlich benötigt, um die Bandbewegung auf volle Bandgeschwindigkeit zu beschleunigen. Innerhalb des Datenaufzeichnungsabschnitts J?^ ist jeder Kanal in ein 18-Bit-Wort und 3 Kontrollbits unterteilt, wie vorher erwähnt wurde. Die Anzahl von Blöcken, die erforderlich ist, um eine seismische Datenaufzeichnung zu erhalten, variiert mit dem Betrag festgelegter Information, der an den Kopf £2 gegeben wird. Zum Beispiel, ein 6 Sekunden langes Analogsignal, das von der Hydrophonanordnung der -^igur 1 empfangen wird und in Intervallen von 0,002 Sekunden aufbereitet, dann digitiert und aufgezeichnet wird, hat 6/0.002 =3000 Datenblöcke, die längs des Magnetbandes angeordnet sind.

Innerhalb jeder Datenabtastung wird der erste Kanal jedes Blocks

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als Blockwort "bezeichnet. Das Blockwort spezifiziert, wie vorher erwähnt, die Nummer des Blocks"und identifiziert den Kanal als Blockwort in der vorhererwähnten Form. Die verbleibenden Kanäle in Jedem Block werden als Datenwörter bezeichnet; sie können in der Länge variieren je nach der Anzahl von Hydrophonen innerhalb der Hydrophonanordnungen. Die seismischen Daten sind in jedem Datenkanal in, sagen wir, den wichtigsten 13-Bit-Positionen jedes 18-Bit-Wortes untergebracht. Die verbleibenden Bits jedes Datenkanals stehen zur Verfugung zum Aufzeichnen von binären Angaben über Verstärkungsänderungen (if Bits) sowie zur Aufzeichnung des Vorzeichens (1 Bit).

Wie weiter unten erklärt werden wird, werden binäre Verstärker verwendet, um das Signal zu verstärken, das von jedem Hydrophon geliefert wird. Die Stärke dieser Signale, die an den Schwimmern erhalten werden, und die durch die binären Verstärker verstärkt werden, variiert über einen äußerst breiten dynamischen Bereich. Dm ein tfbersteuern des binären Verstärkers zu vermeiden, muß die Verstärkung variiert werden je nach der Amplitude des empfangenen Signals. Die Verstärkungszunahme jeden Verstärkers wird angezeigt durch die binäre Anzeige der Verstärkungsänderung (4 Bits), die oben erwähnt wurde.

Die Figur 7 beschreibt den ersten Abschnitt £2. ausführlicher. Entlang der linken Seite, wie aue Figur 7 ersichtlich, sind Spuren O bis 17 veranschaulicht, die den 18 Datenkanälen (mit if leoren) zugeordnet sind, während die Kontrollkanäle b, £ und p_ der Blockspur, der Zeitspur und der Paritätsspur zugeordnet sind. Zu Beginn der ersten Aufzeichnung werden die Blockspur und die Zeitspur, b und £ mit einer gespeicherten "EINS" wie gezwigt kodiert. Innerhalb der verbleibenden Datenspuren kann die Zeichenzahl, die Spulenzahl,

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die geographische Position in alphanumerischer Form eingegeben werden. Beginnend bei der Blockadresse "O" können verschiedene konventionelle Instrumentenwerte auf das Band gegeben werden, wie zum Beispiel der Betrag der Worunterdrückung, der in jeden binären Verstärker eingegeben wurde (ursprüngliche Verstärkung), oder der konstante Verstärkungsfaktor jeden Verstärkers. Da die modernen seismischen Sammeltechniken eine große Zahl von individuellen binären Verstärkern verwenden, können die Charakteristiken zur Identifizierung der binären Verstärkerdaten und der Filtercharakteristiken einen ziemlich breiten Datenblock besetzen, sagen wir, von Block "0" bis Block "δ" des ersten Abschnitts ££. Nach den acht Blöcken mit der Verstärkerinformation in binärer Form sind getrennt verschiedene Datenblöcke angeordnet, um die folgenden Daten in binärer Form anzugeben : laufende Nummer, Art des Instruments, Diskriminierungsrate, Hydrophonabstand, Aufzeichnungsdauer, Reiseverzögerung, ebenso wie eine Reihe von Codes zur Markierung der Hydrophonposition. Ausgewählte Kanäle, sagen wir, identifiziert mit Wörtern 6Oa, 6Ob, 6Oc, 61a, 61b und 6ic _f identifizieren — in binärer Form — die Reisezeit der Schallwelle zu de». Transduktoren 26a - 26c und 2?a - 27c jedes Schwimmere Tj^ und Jjjl· der Figur 5 in "bezug auf einen Ausgangspunkt auf dem. Boot gerade vor dem Empfang der seismischen Energie. Jeder digitale MuItibit-Code kann umgesetzt werden, so daß er durch eine dezimale Zahl dargestellt wird, die der Entfernung zugeordnet ist. Zum Beispiel können. Bit-Zeichen, jeden Code« X⁰ ... X¹-*, die auf Spuren 16 ... 3 angeordnet sind, verschiedene Größenordnungen von Entfernungeinformation umfassen. Ob- alle BilUZeichen verwendet werden oder nicht zum Aufzeichnest auf Magnetband,

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hängt von der erforderlichen Reisezeit ab. In der Seepraxis ist es nicht unüblich, ultralange Seeschwimmer zu haben. Die ^eisezeit der Schallwelle kann dargestellt werden durch die Größe Rv^, wo R die Entfernung bie zu einem Bestimmten Schwimmertransduktor und V die Schallausbreitungsgeschwindigkeit gleich 5»000 Fuß/sec 6 1524 m/sec) ist.Dementsprechend würde die maximale Reisezeit, wenn wir eine maximale Schwimmer entfernung von 3 Heilen (i5,8ifO^f)> (Jf828m) annehmen!zu einem, hinteren Ende eines Schwimmers) ungefähr 3,l?sec sein. Wenn die Zählrate, sagen wir, 5000 Zählungen/sec ist, dann würden 15»8ifO Zählungen während jeder Entfernungsmessung gemacht. In einen digitalen Code, der wenigstens M\ Bit-Positionen verwendet (x ...X ), kann eine Zeitdauerfunktion von bis zu 16,382 Zählungen für jedes digitale Wort mit 18 Bits, wiedergegeben werden (sit drei leeren %.ts). (Wenn eine größere Entfernung an-, gegeben werden oder eine höhere Zählrate verwendet werden soll» können die drei leeren Bits jedes 18- Bit?;- Worts verwendet werden als Yerstärkungsfunktion gleich einer Mutiplikatorfunktion von 2,%oder 8. Sonst sind diese drei Bits leer). Das verbleibende BLt wird verwendet, mm anzuzeigen, ob die ^ransduktd>Den auf der rechten oder linken Seite des seismischen Bootes sind, wie aus figur 1 zu ersehen ist - eine EINS, sagen wir, für die linke, und eine 'StHl für die rechte»

Die Erfindung ist jedoch nicht beschränkt auf ein Format «it 21 Spuren. Ein Format mit 9 ^spuren könnte auch verwendet werden^ ohne von den beabsichtigten Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Bei eines. Format alt 9 Spuren werden 8 Datenspuren verwendet, Nummer 0,1,2,3,if,5»6 und 7, und eine Paritätsspur (p) wird auch Terwendet. Jeder Wert ist enthalten, in jedem Aufzeichnungskanal, in einer Gruppe von 8 Bit-Zeichen, die ein Byte genannt werden.

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Dementsprechend würde jeder Entfernungscode, der wenigstens 1^ Bit-Zeichen enthält, im 9-Spürformat erfordern, daß er wenigstens als zwei getrennte Informa.tionsbytes aufgezeichnet wird.

Als ein Beispiel des Ausgangswertes des binären Codes, der der Reisezeit zugeordnet ist, betrachte man die binären Codes für eine Entfernung von 16,381 Fuß (4-993.125 m) eines Transduktors, der, sagen wir, am hinteren Ende der Seeschwimmer _Hj. oder JJ? angeordnet ist j einen in der Mitte angeordneten Transduktor, bei, sagen wir, 9»855 Fuß (3OO3.8 m) von dem Boot; und einen Transduktor am vorderen Ende, der ungefähr 330 Fuß (100.58 m) von dem Boot positionier ist. Der binäre Code, der in Bit-Zeichen auf drei benachbarten Kanälen eines 21-spurigen Bandes angegeben wird, würde wie fogt lauten, .wobei man eine Zählrate von 500O Impulsen/sec und eine Reisezeit von 5,000 Fuß/sec (1524 m/sec) annimmt;

	X0	X1	X2	X
Binär	1	0	1	1
Dezimal
	X0	X1	X2	X-
Binär	1	1	1	T
Dezimal
	X0	X1	X2	X
Binär	0	1	0	1
Dezimal

ί _Yk _Υ5 _Υ6 _Υ7 _Υ8 _γ<

Λ. TL uv Λ. Λ. Λ

111111 16,381 (Zählimpulse)

r10

X¹ 1

X¹⁰X¹¹

OOI

1110 0 9,855 (Zählimpulse) _xk _χ5 _χ6 _χ7 _χ8 _Χ9 _ΧΊΟ _χ1 0 0 10 1 0 0 0 330 (Zählimpulse)

Das wichtigste Bit des Codes ist natürlich das X Bit. Da angenommen wird, daß jeder der Schwimmer in einer konstanten (aber möglicherweise verschiedenen.) Tiefe ist, ergibt die Angabe der Reisezeit zu jedem Transduktor an Bord des Schwimmers die relati-

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ven Positionen der Hydrophone auf folgende Weise: für die Berechnungen bezuglich Schwimmer J^ wird der binäre Code der Reisezeit -im Computerzentrum in eine Angabe über die schräge Entfernung für jede Sammelperiode umgewandelt. Da der Schwimmer Jjjr in gewöhnlicher Tiefe ist und da alle Hydrophonpositionen relativ zu den Transduktorpositionen bekannt sind, können die relativen Positionen aller Hydrophone so bestimmt werden. Ähnliche Techniken können im Zentrum angewandt werden, um die Entfernungswerte in dor Linie zu bestimmen für den Schwimmer V$_ während jeder £>ammelperiode. Geodätische Positionen der Schwimmertransduktoren und danach der Hydrophone können genauso auf bequeme Weise im Computerzentrum erhalten werden. Aber da die geäd&tischen Positionen der Hydrophone von den geodätischen Positionen der Transduktoren abgeleitet sind, mag eine Beschreibung lehrreich sein, wie die Koordinaten der ersteren erhalten werden.

Im Computersentrum werden die binären Multiwort- Entfernungsangaben in bezug auf das seismische -^oot, wie sie durch die Navigationsschaltung ^ der Figur 5 geliefert werden, verwendet, um die Koordinaten, die für das Boot erstellt wurden, zu transformieren um die Hydrophonposition anzugeben.

Was den Transformationsprozeß betrifft, so wird hiernach auf das folgende Beispiel Bezug genommen.
Gegeben : Entfernungen R], R2, und R-z;

Tiefe des Schwimmers D, und X_a' T_a'_f Z_a," wo X„,Y , Z die dreidimensionalen Koordinaten des Sendetransduk-

ä et d

tors der digitalen Schallortungsschaltung 2J? der Jfigur 5 während einer gewählten Sammelperiode sind.

Man berechne : Die individuellen Ziel koordinaten

^X1»⁷1»^Z1» ^X2 ^2'^Z2> ^X3»*3»^Z3 ^der Transduktoren des Seeschwimmers

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werden berechnet unter Verwendung der folgenden Gleichungen:

Y_a)²

₃ - X_a)² +(Y₃ - Y_a)²

Wenn wir eine Bezugsebene an der Oberfläche des Wassers annehmen, dann können die dreidimensionalen Koordinaten an der Bezugsebene, nämlich. X_d1, Y_d1,Z_d1;

^Xd2»^Yd2'^Zd2' ^{Und X}d3>^Yd3»^Zd;5 ^fi*r ^{die T}*"ansduktoren berechnet werden unter Verwendung der folgenden Gleichungen:

R^ - D*

wo ß|,Rp, und *■■, die Entfernungen sind, die die Sende- und Empfangstrans duktoren trennen, D die Tiefe des Schwimmers und X,.. ,Y^₁ ,Z., ;

X,_O,Y,„ Z_JO; und X,-,,Y^,.und Z,^ die dreidimensionalen Koordinaten ad* aZf d2' ay' aj* d_p

des Zieltransduktors sind, transformiert auf die Bezugsebene.

Es sollte offensichtlich sein, daß die Verteilung (der Abstand) der Hydrophone variiert werden kann, so daß die seismische Information Positionierungen zugeordnet werden kann, die ein Gitter ■ von Mittelpunkten von gleichmäßiger Dichte definieren, wie es, zum Beispiel, in· den oben erwähnten Patentanmeldungen beschrieben ist, die Eigentum der Anmelderin der vorliegenden Patentanmeldung sind. . '

Indem wir wieder auf Figur /f Bezug nehmen, werden wir die digitale Schallortungsschaltung 25 zur Lieferung der oben erwähnten

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binären Reisezeitcodes zur Aufzeichnung auf Magnetband ausführlich beschreiben.

Nachdem die seismische Störung ausgelöst worden ist, werden die Reisezeitbestimmungen zu den transduktor en der Schwimmer JUf. und JJ? (wir wollen sagen, wo die Transduktoren 26a, 26b die typischen Transduktor en sind,- die den Schwimmer _Uj. zugeordnet sind und dor Transduktor 27c typisch für die Transduktoren an Bord des Schwimmers Jj? ist) ausgeführt durch die Schallortungsschaltung 2£ in der folgenden Weise ι der Sender 29. wird durch den Steuerkreis ^0_ angeregt, einen Schallenergieimpuls an den Sendetransduktor ^J_- zu geben, sagen wir, am Heck des Bootes, und von dieser &eit an breitet sich die Energie durch das Wasser aus, bis sie von den Empfangstransduktoren an Bord des Schwimmers JJ+ und des Schwimmers JJ? empfangen wird, für die die oben bezeichneten Transduktoren typisch sind. Die Transduktoren an Bord der Schwimmer werden angeregt in der Reihenfolge ihrer Positionierung in bezug auf den ursprunglichen Transduktor ^K Wir nehmen an, daß der Transduktor 26a in der vord ren Position der Hydrophone des in der Linie liegenden Schwimmers angebracht ist; daß der Transduktor 26b in der mittleren Position des Schwimmers JJj- angeordnet ist, während der Transduktor 27c am. hinteren Ende des schräg versetzten Schwimmers JJ? in einer Position angeordnfit ist, die am. weitesten entfernt ist von dem ursprünglichen. Transduktor j>J_. Andere Transduktoren an Bord der Schwimmer (nicht gezeigt) sind entsprechend angeordnet. Dementsprechend werden die nahen Transduktoren wie Transduktor 26a zuerst angeregt werden, gefolgt von den Transduktoren in mittlerer Position wie Transduktor 26b. Zuletzt werden die Transduktoren,an Ende wie Transduktor 27c, betätigt. Diese Signale werden über typische Leitungen 32a, 32b und 32c längs des Seeschwimmers an das seismische

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Boot übermittelt. Da der nahe Transduktor 26a am vorderen Ende des Schwimmers den Impuls zuerst erhält, wird der Empfänger 3^-a zuerst ausgelöst werden; der Empfänger 3,^b wird danach ausgelöst werden, gefolgt von Empfänger 3*fC am Schluß. Die Rücksignale, die von den Empfängern 3_4a, 3^-b und 3/f.c empfangen weden, gelangen durch die OR-Gatter 3J?a, 35b und 33c auf Flipflops (bistabile MuI ti vibrator en) 3_6a, 36b und 36c. Diese Flipflops sind von dem Typ, bei dem aufeinanderfolgende Impulse die Flipflops zwischen stabilen Betriebszuständen hin und her schalten, die den Betriebszüständen "ein" und "aus" entsprechen. Die Anschlüsse 37a« 37b und 37c der Flipflops 36a, 36b und 36c bilden den Ausgang, der ein Ausgangssignal liefern wird, wenn der Flipflop in dem Zustand "ein" 1st. An die Ausgangsanschlüsse 37a, 37b und 37c sind AND-Gatter 38a, 38b und 38c angeschlossen, die auf ein Steuersignal reagieren, das von der Schaltung 3.0 geliefert wird, damit die Signale, die von den Flipflops geliefert werden,,zu den Zählern 39a, 39b und 39c gelangen.

Damit die Zählerergebnisse die Reisezeit einer Schallwelle von den Sendetransduktoren zu den Schwimmertransduktoren angeben können, ist der Zeitoszillator 2Aj- in Betrieb, um Zeit- und Zählimpulse zusätzlich zu den Impulsen für die Zähler 3_9ja> 39b und 39c durch die AND-Gatter 38a, 38b und 38c, wie gezeigt, zu liefern. In der Reihenfolge der Operationen, wird zunächst ein Rückstellsignal von der Signalsteuerschaltung 3J) benutzt, um die Zähler 39a» 39b und 39c auf null zu stellen, und um die Flipflops 36a, 36b und 36c zu stellen, so daß ein Nullausgangssignal für die AND-Gatter 3_8a, 3_8b und 38c geliefert wird. In diesem Zeitpunkt sind die AND-Gatter geschlossen, und die Zähler 39a, 39b und 39c erhalten die Zählimpulse von dem Oszillator 2J£ nicht. Wenn jedoch ein Sendesignal von der Signalsteuerschaltung

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- zs -

den Sender 2_2 triggert, wird jeder der Flip flops 36 a, 36 b und 36c über die OR-Gatter 33a,33b und 33c getriggert, wodurch ein hohes Steuersignal an die AND-Gatter 38a, 38b und 38c gelangt. Die daraus sich ergebenden Zählimpulse werden durch die Zähler 3_£a, 39fo und 39c addiert. Nachdem das ausgesendete Schallsignal ( von transduktor 3I ) von den transduktoren 26a, 26b und 26c an Bord der Schwimmer erhalten wurde, gelangen diese Signale über die Leitungen 32a, 32b und 32c zu dem Boot zurück, im einzelnen au den Empfängern 3J^a, 3^-b und 3A-C und dann durch die OR- Gatter 33a, 33b und 33c zu den Fipflops 36a, 36b und 36c. Wenn die Signale an den OR-Gattern 33a, 33b und 33c empfangen werden, wird der betreffende Flipflop " ausgeschaltet". Da der Flipflop ausgeschaltet wird, wird das zugeordnete AND-Gatter gesperrt, und der zugeordnete Zähler 39a, 39b oder 39c hört auf zu zählen. An jeden Zähler ist ein Register 23a, 23b und 23c angeschlossen, das den Zählimpuls von jedem Zähler erhält beim Vorhandensein eines Registersignals von der Steuerschaltung 30. Ein solches Register speichert die Zählung bis zur Löschung durch ein Löschsignal von der Steuerschaltung 3_0. Zu diesem Zweck umfaßt die Steuerschaltung 3_0 eine Reihe von Eingangskanälen, die allgemein bei 6j? angegeben sind, und die mit dem digitalen Feldsteuersystem ^O der Figur 3 verbunden sind. Logiksignale gelangen von dem Steuersystem ifO zu den Eingangskanälen 6_5_ in einer vorher festgelegten Steuerreihenfolgo, so daß binäre Werte der ^eisezeit von den Registern 23a, 23b und 23c in richtiger Reihenfolge übermittelt werden können. Die Logikschaltung zur Erzeugung von Steuersignalen für solche logischen tfbermittlungen wie für die digitale Aufzeichnung der ganzen binären Information wird unter Bezugnahme auf Figur 8 dargestellt,

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und wird nun ausfUhrliIciner; beschrieben werden.

Wie in Figur 8 gezeigt, gelangen während der Sammlung der seismischen Daten die vom den J%d<roph6nen erzeugten Signale von dem Schwimmer zu dem, digplt;aiILe:ni !"eldsystem. iju an Bord des Bootes über eine Leitung ^2_t dana\cini dta ein Verstärker j>6_, Multiplexer £7» Analog- Digital- Konverter* 6@_r Master- Copy - Logikkreis 62., Formatsteuerschaltung _7J^ ZHJ:'-dear Msgnetbandeinheit 7j_ und auf das Magnetband» Binäre Vears^arfeuaigsiäinerungen der Verstärker ■&&_ werden wiedergegeben, durefti däle Mnare Verstärkungsfeedback- Steuereinheit 22 über die binäare E©gdÜES!chaltung 2£> die zwischen der Feedbacksteuerschaltuing; 72 ujndl der Master- Copy- Logikschaltung 6j angeschlossen ist. - .

Um Wortlängen und BloieMSrigen; sieismischer Daten zu liefern, die kompatibel sind mit CtampmterTPerarbeitungstechniken, werden die Logikschaltungen 6£ und! jgE 'sorgCSLfeig" kontrolliert auf korrekte sequentielle Operation, uai&ear Vi&rw&ndung einer Timingschaltung, die allgemein mit _7Jz beiZBdiei&aeit. ist·» Wie angegeben, umfaßt die Timingschaltung T^ eine Timdinigi-lagik-Schaltung 26., die durch einen Zeitgeber 27 konjte0ll£earfe wdirdi,, und die eine Reihe von Timing-(Zeit-) Impulselt erzeugt,, di.e> auf die Lqgikaehaltungen 69. und 2JL U^ber deⁿ WortzähLea; 2^ fardi den Blockzähler 22 gegeben werden. Die Wort- und MacfezäMLear 7|£ und 22. bestimmen, in. Verbindung mit der TimingsehalLtuirg: £g_r wann die anderen Gruppen von Schaltelementen eine vargewäSaite- Funkition ausführen müssen. Alle Operationen werden vorzu^aitedise synchron mit den Zeitimpulsen ausgeführt, (synchrone Steuerung:,)., «Jede Operation erfordert eine gewisse Anzahl von ZeitimpulseJi und folglich ist das Timing, um eine der verschiedenen Operationen zu vollenden, ein genaues

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Vielfaches des Zeitimpulses. So wird die Übertragung der Werte der Copy-Logik-Schaltung 69_ auf die Magnetbandein»heit 7]_ in spezifischen ZeitIntervallen erreicht, die genaue Vielfache des Zeitimpulses sind. Weiterhin kann die Master-Copy-LogikTSchaltung 69_ auch verwendet werden, um andere Schaltkreise zu betätigen, oder andere Schaltkreise können gleichzeitig mit der Betätigung gestoppt werden.

Aufzeichnung der ersten Information auf Magnetband mit der Magnetbandeinheit 71 :

Die ursprünglichen binären Verstärkungseinstellungen werden durch die Master-Copy-Logik-Schaltung 69_ geführt, in korrekter Zeitfolge, * um die digitale Aufzeichnung auf den ersten Abschnitt- des Bandes der Magnetbandeinheit £]_ zu gestatten. Die Timing-Logik-Schaltung 7J? in Verbindung mit dem Wortzähler 78 und dem Blockzähler 22. liefern auch Steuersignale an einen Kanal, der allgemein mit 6J5 in Figur 4 bezeichnet ist, was die Steuereinheit ^O der Figur /f korrekt steuert. Als Ergebnis werden die binären Entfernungsdaten - ein binärer Code mit 6 Wörtern, lif Bits - durch die Master-Logik-Schaltung 6£ gegeben und dann auf die Magnetbandeinheit 21 über die Formatsteuerschaltung 70. Die Formatsteuerschaltung 70 kann mit einer manuellen Indexierschaltung versehen werden, um eine passende binäre Information an die Master-Copy-Logik-Schaltung 6^, zu liefern während der Aufzeichnung der ersten Information. Obwohl der gesamte erste Aufzeichnungsvorgang durch Signale von dem Master-Timing-Logikkreis 7J? gesteuert wird, ist es vorzuziehen, daß während des ersten Aufzeichnungevorgangs die Verstärker, Multiplexer und Analog-Digital-Konverter in einem inaktiven Zustand verbleiben. Gewöhnlich wird der Zeitgeber 22. unterbrochen, nachdem die erste Information auf Band aufgezeichnet

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worddn ist mit der Bandeinheit 7J_, Infogedessen wird eine Lücke geschaffen beim Zusammenstellen der Bandaufzeichnung, in der vorher besprochenen Weise.

Aufzeichnung der seismischen- Daten : Nachdem die erste Information aufgezeichnet worden ist, werden der Reihe nach Prozeßschritte ausgeführt, um die seismischen Daten von den Hydrophonen an Bord der Schwimmer Uj- und .!_£ in digitaler Form auf Magnetband aufzuzeichnen. Im einzelnen wird beim Verstärker 66 die Amplitude der Daten von dem ersten Schwimmer und dann von dem anderen bestimmt unter Verwendung der Verstärkungs-Feedback-Steuerschaltung 22. Die binäre Verstärkung der Feedback-Steuerung 72. wird dann durch den binären Steuer-Logikkreis 7j£ geschleust zu dem Master-Copy-Logik-Kreis 62., in korrekter Zeitfolge, um die digitale Aufzeichnung in dem gleichen Kanal wie die binären seismischen Daten zu gestatten. In dem Multiplexer 6£ wird die Amplitude jedes Analogsignals nacheinander in eine Vielzahl von sehr kleinen Zeitintervallen aufgeteilt —· sagen wir, 0,002 see-Intervalle. Diese Signale werden, nachdem sie aufgeteilt sind, an den Analog-Digital-Konverter 68 weitergeleitet, wo die digitalen Ergebnisse der MuItiplexoperation durch eine Reihe von binären Multibitwerten dargestellt werden. Die binäre Codeinformation ist elektrisch geeignet zur Speicherung auf Magnetband auf dem gleichen Kanal wie die damit verknüpfte binäre Verstärkungsinformatxon. Während all dieser Schritte wird der gesamte Vorgang gesteuert durch regelmäßige Zeitsignale von dem Zeitgeber 77.. Kein Ereignis findet innerhalb des ganzen. Systems statt außer beim Erscheinen dieser Zoitsignale öder seines Vielfachen/Zusätzlich zu Block- und Wortzeitimpulsen werden innere Timing-Impulse erzeugt, um die Übermittlung und die Verarbeitung

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der ersten Information und der seismischen Daten zu bewirken wie beim Tiraing-Logikkreis "JL· und beim Master- Copy - Logikkreis 6£. So wird z.B. die Ausgabe aus dem Copy - Logikkreises 69. in spezifischen Zeitintervallen erhalten, die genaue Vielfache der Zeitimpulse sind, die von dem Zeitgeber £7 erzeugt werden. Andere Operationen werden veranläßt, gleichzeitig mit der Betätigung des Master - Copy - Logikkreises 6£ aufzuhören, während gewisse andere Schaltungen in einen neuen Zustand gebracht werden, was das Ablaufen der Zeit für eine vorher ausgedachte, spezifische Operation bedeutet. Wenn eine Untergruppe von Schaltkreisen ausgeschaltet wird, wird eine neue Untergruppe durch Timing- Impulse eingeschaltet, damit neue Operationsfunktionen ausgeführt werden können. Der Prozeß (Einschalten einiger Kreise, Ausschalten von anderen, nacheinander, wird fortwährend wiederholt.

Die Formatsteuereinheit 2P_ kann manuelle Änderungen ausführen während des Aufzeichnungsvorgangs der seismischen Daten. Auf diese Weise kann das Format der seismischen Daten verändert werden, um die Erfordernisse neuer Anwendungen zu erfüllen. Die Magnetbandeinheit 7J_ kann eine von verschiedenen, im Handel erhältlichen Typen sein und sie sollte seismische Daten in binärer Form auf Magnetband aufzeichnen können.

Obwohl das in Figur 8 beschriebene System das Multiplexing und die Umwandlung von analogen seismischen Daten in digitale Daten steuert und die Daten in der korrekten zeitlichen Reihenfolge liefert, können zusätzliche Schaltkreise eingefügt werden und mit dem vorstehend beschriebenen System kombiniert werden, um, falls gewünscht, zusätzliche Datenverarbeitungsmerkmale zu liefern. Die Methode der vorliegenden Erfindung wird vorzugsweise ih

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digitale seismische Feldsystemw und digitale Feuersysteme eingebaut, die herkömmlicherweise beim, Sammeln maritimer Daten in digitaler Form verwendet werden, wie sie von Texas Instruments Inc., Dallas, Texas geliefert werden. Es' wurden jedoch nur Teile jenes Systems, die zu der vorliegenden Erfindung gehören, im einzelnen besprochen» d.h. der Teil des Systems, der sich auf die Timing-Lögik bezieht zur Einreihung der analogen Daten bezüglich der Identifizierung der normalen und der Quertauchabweichung, und/oder der Daten, die verknüpft sind mit der Binärcodeidentifizierung der Entfernungspositionen auf Magnetband, ist oben im einzelaeanbesprochen worden. Die Koordinierung von Operationen zwischen dem digitalen Feuersystem und dem digitalen seismischen Feldsystem kann natürlich auf viele Arten erreicht werden, wie zum Beispiel gezeigt ist in dem IT.S.-Patent Nr. 3,416,631 über "Digital Remote Firing System", von John D. Patterson.

Zur Ermittlung der wahren Position des Schwimmers bezüglich der wahren geodätischen Koordinaten, wird die von dem Navigationskreis if5 der Figur 5 abgeleitete Information in der folgenden Weise benutzt.

Der Navigationskreia ^ umfaßt Komponenten zum genauen Messen der Reisezeit eines Funksignals von einem Sender zu einem Empfänger, und er kann in eine von fünf allgemeinen Gruppen eingeordnet werden : hyperbolische, Entfernungs-, azimutale, kombinierte und Satellitensysteme, die wieder unterteilt sind nach gepulsten Verfahren (Zeitdifferenz.), Verfahren Mit ungedämpften Wellen (Phasenvergleich) und kombinierte Verfahren (Zeitdifferenz und Phasenvergleich). Ia allgemeinen können sie unterschieden werden durch die Art von Gitter (Netz von Positionslinien), die von den Sendern erzeugt werden,

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- 3η. -

wenn Positionierungen erfolgen. Quelle : H.W. Bigelov, "Electronic Surveying : Accuracy of Electronic Positioning Systems", Int. Hydrographie Bur. Radio Aids to Maritime Nav. & Hydrographie Operational Reports 6 (Sept. 19^5)» pp. 77 - 112. Obwohl nur gewisse Ausführungen der Torliegenden Erfindung veranschaulicht und besehrieben worden sind, soll die Erfindung nicht auf diese Ausführungen begrenzt werden, sondern auf den Umfang der folgenden Patentansprüche.

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Claims (3)

1. Patentansprü ehe.

   ■1 ./SeismischeiDatensanunelmethode zur Bestimmung der dreidimensionalen Konfiguration einer Erdformation unter einer Wassermasse mittels eines sich kontinuierlich bewegenden maritimen seismischen Explorationssystems, dadur ch gekennzeichnet % daß es eine sich wiederholende seismische Quelle und eine Vielzahl von Hydrophonen umfaßt, um seismische Energiesignale zu empfangen,die durch besagte Quelle erzeugt werden, und durch die besagte Formation reflektiert werden, und daß die besagte Quelle längs einer Um wesentii liehen geraden Grundkurslinie geschleppt wird, und daß eine erste Vielzahl von Hydrophonen mit besagter Quelle längs Pfaden parallel zu dieser besagten Grundkursliriie geschleppt wird, die seitlich versetzt sind bezüglich dieser und untereinander, und daß eine zweite Vielzahl von Hydrophonen mit besagter Quelle längs Pfaden parallel zu dieser Grundkurslinie geschleppt wird, die im wesentlichen in einer gemeinsamen vertikalen Ebene liegen, und daß die besagte seismische Quelle nacheinander zu bekannten Zeiten feuert, um die Ausbreitung.seismischer Energie nach unten auf seismische Unregelmäßigkeiten innerhalb besagter Erdformation auszulösen, und daß ein elektrisches Signal abgeleitet wird, das die' räumliche Position wenigstens eines Bezugspunktes bezüglich besagter Hydrophone identifiziert, und daß die Daten, die das besagte abgeleitete elektrische Signal darstellen und der Empfang der reflektierten seismischen Energie durch besagte Hydrophone aufgezeichnet werden.
2. 2. Methode gemäß Patentanspruch 1, dadurch, gekennzeichnet,daß die besagte erste Vielzahl von Hydrophonen in einem ersten maritimen Schwimmer angeordnet ist, die besagte zweite Vielzahl von

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   Hydrophonen in einem zweiten maritimen Schwimmer angeordnet ist, und der besagte erste und zweite Schwimmer zusammen mit besagter seismischer Quelle von einem einzigen Boot bewegt werden, das die Grundkurslinie durchfährt.
   
3. 3. Methode gemäß Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß

   a) der besagte Schwimmer so bewegt wird, daß die Mittelpunkte zwischen allen möglichen Paaren von Quelle und Hydrophonstation während der Bewegung des besagten seismischen Boots längs besagter Grundkurslinie ein zweidimensionales Gitter von Mittelpunkten bilden, das seitlich nach einer Seite besagter Grundkurslinie ▼ersetzt ist und das Querscharen von Mittelpunkten umfaßt, die im wesentlichen senkrecht zu besagter Grundkurslinie angeordnet sind;

   b) -daß der zweite Schwimmer gleichzeitig bewegt wird, so daß die Mittelpunkte zwischen allen möglichen Quelle - Hydrophonstatione-Paaren eine in der Linie liegende, eindimensionale Linie von Mittelpunkten bilden, die im wesentlichen in einer vertikalen Ebene liegen, der die besagte Grundkurslinie angehört, wobei jeder der besagten in der Linie ligenden Mittelpunkte in der Querrichtung einer der besagten Querscharen von Mittelpunkten zugeordnet ist, die in Verbindung mit den besagten ersten maritimen Schwimmer erzeugt werden;

   c) daß das besagte elektrische ^ignal als digitaler Multibitdatenwert der Position von wenigstens einem Zielpunkt an Öord von wenigstens einem der besagten Schwimmer bezüglich des besagten seismischen Boots abgeleitet wird.

   d) daß von der besagten Vielzahl von Hydrophonen nach Abfeuern der besagten seismischen Quelle, getrennte Reflexionssignale erhalten werden, die repräsentativ für die empfangene Energie sind,

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   wenn die Hydrophone bei einer Vielzahl bekannter Hydrophonstationeu aufgestellt sind, so daß ein erster und ein zweiter S_atz von seismischen Multibilatenwerten erhalten wird,· wobei besagte erste Schar den besagten Querscharen von Mittelpunkten zugeornet ist_r die in Verbindung mit dem besagten ersten Schwimmer stehen, und die besagte zweite Schar mit der besagten eindimensionalen, in der Linie liegenden Schar von Mittelpunkten verknüpft ist, und e) daß die besagte erste Schar und die besagte zweite Schar von Werten gemeinsam verarbeitet werden, um die normale Abweichung und die in der Linie liegende^' und die transversale Komponente der Tauchabweichung innerhalb solcher Daten zu unterscheiden.

   4* Methode gemäß Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet ₁ daß der zweite Schwimmer in einer vertikalen Ebene angeordnet ist, die zusammenfällt mit der besagten Grundkurslinie und daß jeder der in der Linie liegenden Mittelpunkte in der Querrichtung übereinstimmt, mit dem besagten Gitter von Mittelpunkten, das in Verbindung mit dem ersten Seesehwimmer erzeugt wird.

   5. Methode gemäß Patentanspruch 3 oder k* dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Abweichstrecke des besagten zweidimensionalen Gitters von Mittelpunkten, das gebildet wird durch die Bewegung des ersten. Schwimmers» im wesentlichen, konstant gehalten wird in besagter Querrichtung während der Messung, wobei die Bewegung des ersten Schwimmers dadurch charakterisiert ist, daß das hintere Ende des ersten Schwimmers hinter dem seismischen Boot gezogen wird, versetzt bezüglich der besagten Grundkursliriie, und das vordere Ende des ersten Schwimmers gezogen wird, mit einer Reihe von Positionen, die dichter bei der besagten Grundkurslinie sind als das besagte hintere Ende.;

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   6. Methode gemäß einem der Patentansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, das der Schritt der Ableitung des elektrischen Signals, das wenigstens einen Bezugspunkt identifiziert, die folgenden Unterschritte umfaßt:

   $i) Erzeugung einer akustischen Welle zur Ausbreitung von einer bekannten geodätischen Position bezüglich des besagten Boots; (ü) Bapfang besagter Welle an Zielpunkten an Bord des ersten wie des zweiten SchwimmersJ

   (iii) digitale Bestimmung der Keisezeit besagter Welle zu Zielpunkten an Bord des besagten ersten und zweiten Schwimmers, so daß eine genaue Feststellung der Position und der Daten erreicht werden kann, die mit dem besagten ersten vend zweiten Schwimmer verknüpft sind.

   7. Methode gemäß Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß der Unterschritt (iii) umfaßt:

   ii)Auslösen der Zählung durch eine Zählvorrichtung, wenn die besagte Welle erzeugt wird;

   (Ii) Beendigung der Zählung, wenn die besagte Welle an den besagten SchwimmerZielpunkten empfangen wird; (iii) Speicherung der besagten Zählimpulse in einem Register; (iv) Erzeugung eines zeitabhängigen Steuersignals mit Hilfe von Wort- und Blockzählern_t die an das besagte Register angeschlossen sind, so daß eine Freigabe der besagten. Zählimpulse von dem besagten Register bewirkt wirftt.

   (v) Aufzeichnung der besagten Zählimpulse als digitale Multibitdatenwerte der Position auf einem ersten Teil eines Magnetbandes, so daß die Zielpunktpositionen an Bord jedes Schwimmers identifiziert werden können, wenn seismische Daten, erhalten werden,

   8. Methode gemäß Patentanspruch 7» durch die folgenden zusätzlichen

   Schritte gekennzeichnet!

   (i) Verarbeiten der besagten digitalen Multibitdatenwerte der Posi-

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   - "39 -

   tion, um die Entfernung von der "besagten bekannten geodätischen Position zu den besagten Schwiramerzielpunkt'en der besagten Schwimmer zu bestimmen und

   (ii) Transformation der ,dreidimensionalen Koordinaten der besagten bekannten, geodätischen Positionen, um dreidimensionale Koordinaten der besagten Zielpunkte für den besagten ersten und zweiten Schwimmer aufzustellen, so daß man genaue Feststellungen der Daten ermöglicht, die mit den betreffenden Quelle-Hydrophon-Paaren des ersten und zweiten Schwimmers verknüpft sind. 9* Methode gemäß einem der Patentansprüche 2 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt zur Ableitung des elektrischen Signals, das wenigstens einen Bezugspunkt identifiziert, die folgenden Unterschritte umfaßt :

   Ci) Erzeugung einer akustischen Welle zur Ausbreitung von einer bekannten geodätischen Position bezüglich des besagten Boots; (ii) Empfang der besagten Welle an Zielpunkten an Bord des besagten ersten und zweiten Seeschwimmers; und (iii) digitale Ermittlung der Reisezeit der besagten Welle zwischen der besagten bekannten geodätischen Position und dem besagten Boot. TO. Methode gemäß einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten auf'ein seismisches Magnetband aufgezeichnet werden.

   11. Vorrichtung zum Ausführen der Methode gemäß Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt :

   Eine erste Vielzahl von Hydrophonen, die zu einem ersten Seeschwimmer verbunden sind, eine zweite Vielzahl von Hydrophonen, die zu einem zweiten Seeschwimmer verbunden sind, eine sich wiederholende seismische Quelle, die betätigt werden kann, um die Aussendung seismischer Energie auszulösen, nach unten auf seismische Unregel-

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   -IfO-

   mäßigkeiten in einer Erdformation zu, ein Mittel zum Bewegen der seismischen Quelle längs einer im wesentlichen geraden Grundkurslinie und zum gleichzeitigen Bewegen des besagten ersten und zweiten Schwimmers, eine erste Führungsvorrichtung, die betätigt werden kann während der Bewegung des ersten Schwimmers, um das hintere Ende des ersten Schwimmers versetzt zu halten, bezüglich der Grundkurslinie um einen Abstand, der größer ist als der, um den das vordere Ende von der Grundkurslinie versetzt ist, eine zweite Führungsvorrichtung, die betätigt werden kann während der Bewegung des zweiten Schwimmers, um den zweiten Schwimmer in einer im wesentlichen vertikalen Ebene zu halten, eine Bezugsvorrichtung, die betätigt werden kann, um ein elektrisches Signal abzuleiten, das die Position von wenigstens einem Bezugspunkt der besagten Schwimmer identifiziert und eine Aufzeichnungsvorrichtung, die mit den besagten Hydrophonen und der besagten Bezugsvorrichtung funktionsfähig verbunden ist, um den Empfang reflektierter seismischer Energie von der besagten Erdformation und das besagte abgeleitete elektrische Signal aufzuzeichnen.

   Für

   Chevron Research Company

   San Francisco, CaI._a V.St.A.

   Dr.H.J.Wolff Re c ht s anwalt

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