[发明专利]一种确定气枪阵列远场子波的方法及装置

权利要求书

1.一种确定气枪阵列远场子波的方法，其特征在于，所述方法提供有由气枪阵列中的气枪震源激发并记录在近场检波器组中的近场检波器的接收点处的初始近场子波；所述方法包括：

根据所述气枪震源与所述近场检波器组中近场检波器的距离，以及所述气枪震源的虚像与所述近场检波器组中近场检波器的距离，确定滤波因子；

利用所述滤波因子对所述初始近场子波进行滤波处理，得到目标近场子波；

根据所述目标近场子波，确定所述气枪阵列对应的远场子波；

其中，利用所述滤波因子对所述初始近场子波进行滤波处理，得到目标近场子波，包括：

采用下述公式得到用于表征滤波后的频率域的初始近场子波集的目标近场子波频谱矩阵：

X(ω)＝(A^TA+λI)^-1A^TB

其中，X(ω)表示所述目标近场子波频谱矩阵，ω表示角频率，A表示所述滤波因子，A^T表示A的转置矩阵，λ表示稳定因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述滤波因子对所述初始近场子波进行滤波处理，得到目标近场子波，包括：

将所述初始近场子波从时间域转换至频率域，得到频率域的初始近场子波，并根据所述频率域的初始近场子波建立初始近场子波频谱矩阵；其中，所述初始近场子波频谱矩阵用于表征所述近场检波器组对应记录的频率域的初始近场子波集；

利用所述滤波因子对所述初始近场子波频谱矩阵表征的初始近场子波集进行滤波处理，得到滤波后的频率域的初始近场子波集，并将所述滤波后的频率域的初始近场子波集作为所述目标近场子波。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述滤波因子：

其中，A表示所述滤波因子，r_mn表示所述近场检波器组中第m个近场检波器的接收点与所述气枪阵列中第n个气枪震源之间的距离，(r_g)_mn表示所述近场检波器组中第m个近场检波器的接收点与所述气枪阵列中第n个气枪震源的虚像之间的距离，C表示声波在水中的速度，i表示虚数，i²＝-1；采用下述公式确定所述初始近场子波频谱矩阵：

其中，N_m(ω)表示所述近场检波器组中第m个近场检波器的接收点处记录的频率域的初始近场子波，m表示所述近场检波器组中近场检波器的数量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述稳定因子的取值为10^-8。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述气枪阵列对应的远场子波：

其中，表示所述气枪阵列对应的远场子波是传播距离为R、垂直方位角为θ、水平方位角为和角频率为ω的远场子波，所述垂直方位角θ表示在笛卡尔坐标系中远场子波传播方向与笛卡尔坐标系的z轴的夹角，所述水平方位角为表示在笛卡尔坐标系中，远场子波传播方向在笛卡尔坐标系的平面xoy中的投影与x轴的夹角；r_n表示所述远场子波的检波点与所述气枪阵列中第n个气枪震源之间的距离，(r_g)_n表示所述远场子波的检波点与所述气枪阵列中第n个气枪震源的虚像之间的距离。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用下述公式计算所述远场子波的检波点与所述气枪阵列中第k个气枪震源之间的距离r_k：

其中，x_k、y_k和z_k分别表示所述远场子波的检波点与所述气枪阵列中第k个气枪震源在笛卡尔坐标系中的x轴、y轴和z轴方向上的坐标。