[发明专利]一种水下拖曳式高精度重磁探测系统及方法

说明书

一种水下拖曳式高精度重磁探测系统及方法，所述系统包括探测拖体、定深拖体和用于拖动探测拖体和定深拖体的母船，以及设置在探测拖体上的探测设备组，所述母船上还设有甲板测控单元，母船通过光电复合缆与定深拖体机械连接，定深拖体通过轻质复合缆与探测拖体机械连接；所述探测设备组用于探测重力场和磁力场而获得重磁测量数据，探测设备组与甲板测控单元电性连接，甲板测控单元通过光电复合缆和定深拖体电性连接，甲板测控单元依次通过光电复合缆、定深拖体和轻质复合缆与探测拖体电性连接。本发明的定深拖体和探测拖体能够在2000米的深海下保持稳定的姿态，完成精准重磁探测，重力仪和磁力装置能够承受深海的高压和低温环境。

技术领域

本发明涉及勘探技术领域，具体是一种水下拖曳式高精度重磁探测系统及方法。

背景技术

深海勘探是当前和未来国家重点发展的关键技术，油气勘探需要有高精度的重力场和磁力场(简称为重磁，下同)的测量数据，即获得重磁测量数据，为研究海洋水下环境重磁场特征及深海物理环境对水下重磁测量的影响，需要有科学合理的探测系统及方法。对包括重磁探测在内的勘探，通常采用拖曳系统的方式来完成，母船拖曳探测拖体，探测拖体上携带有对海洋环境勘探的探测设备，探测设备将探测到的数据上传到母船上。采用拖曳系统进行勘探，目前通常采用“母船+复合缆+探测拖体”的一级拖曳系统，一级拖曳系统的理论计算及工程应用均较为成熟，但是这样的拖曳系统在深度达到千米级别的深海下，探测拖体受到母船的影响非常大，往往母船在拖曳的过程中，探测拖体上下左右偏移大且晃动剧烈，再加上探测拖体自身结构的不合理，导致探测拖体的姿态极其不稳定，而探测拖体在拖曳时水下深度及姿态变化会对设备的探测精度产生严重影响，因此目前的一级拖曳系统难以在深海完成重磁探测。

在2000米甚至更深的海洋环境中，如果拖体的流体结构及强度设计不合理，在拖曳过程中往往会导致拖体上下左右偏移和晃动，使得拖体所处的深度发生剧烈的变化，对重磁探测影响甚大，因此在这样深度的海洋环境中，对拖体的姿态有着极为严格的要求，要求对探测用的拖体俯仰角度变化极小、横滚角度变化极小，且在拖曳的过程中，拖体的深度变化极小，只有在这样严格的稳定姿态系下，才能精准地完成出深海的重磁探测，高精度的重磁测量数据。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一提供一种水下拖曳式高精度重磁探测系统，其能够解决在深海环境下，拖体不能保持姿态的稳定性而难以完成重磁探测的问题。

本发明的目的之二提供一种重磁探测方法，其能够解决在深海环境下，拖体不能保持姿态的稳定性而难以完成重磁探测的问题。

实现本发明目的之一的技术方案为：一种水下拖曳式高精度重磁探测系统，包括探测拖体、定深拖体和用于拖动探测拖体和定深拖体的母船，以及设置在探测拖体上的探测设备组，所述母船上还设有甲板测控单元，母船通过光电复合缆与定深拖体机械连接，定深拖体通过轻质复合缆与探测拖体机械连接；

所述探测设备组用于探测重力场和磁力场而获得重磁测量数据，甲板测控单元通过光电复合缆和定深拖体电性连接，甲板测控单元依次通过光电复合缆、定深拖体和轻质复合缆与探测拖体电性连接，甲板测控单元与探测拖体的电性连接至少包括甲板测控单元与探测拖体上的探测设备组电性连接，甲板测控单元用于获取定深拖体上传的数据和向定深拖体下发指令，以及获取探测拖体上传的数据和向探测拖体下发指令。

进一步地，所述定深拖体包括主框架、上盖、下盖、翼板和尾舵板，上盖和下盖分别设置在主框架的上端和下端，主框架径向的两侧各设有一个翼板，翼板竖直设置在主框架轴向的一端且与主框架垂直，两翼板之间设置有尾舵板，翼板的下端固定设置在主框架上；

所述上盖包括沿着主框架轴向从左至右依次设置的迎流体和导流体，所述下盖包括沿着主框架轴向从左至右依次设置的迎流罩、长框罩和导流罩，迎流体、导流体、迎流罩和导流罩的一端均为均弧形曲面，上盖和下盖相互配合形成中空的容纳腔，主框架位于容纳腔内；

所述导流体上设有用于确定位置的第一信标组件；