摘要：为实现海底沉积物在原位环境的模拟测量,设计海底环境模拟三轴加压系统。通过围压、反压、轴压3个加压单元,组合实现模拟海底沉积物所受的水深压力和埋深压力。建立液压加压单元的数学模型,通过水介质的割线体积弹性模量方程得出不同条件下水的体积弹性模量,研究不同温度、压力和海水盐度对加压系统加压性能的影响。经过分析与测试得出:每1℃温度变化、每1 MPa压力变化、每1‰盐度变化对加压系统加压效果的影响分别为0.36%、0.14%、0.21%;通过模拟环境波动引发水的体积弹性模量变化,导致测试仓产生0.6 MPa压力扰动变化,系统自动恢复稳定状态的调节时间不超过5 s。实验表明系统的超调量小于0.05 MPa,1~10 MPa的保压10 min内测试压力波动不超过±0.005 MPa。系统的压力控制特性和抗干扰性好,满足测量要求。

摘要：针对目前国内外缺乏海洋界面(包括海面和海底)中频(1~10 kHz)声散射特性测量装置及相关技术研究不足的现状,本文介绍了一种用于测量不同海面/海底环境条件下,中频、前向/后向散射强度的系统,给出了系统组成、关键技术和主要性能指标,提出了配套的海洋界面声散射数据处理方法.该系统采用参量阵作为声源,突破了宽带参量阵技术、多通道相控技术和机械旋转控制技术,具有窄指向性、宽带、大功率和相控发射的优势;采用自容式潜标进行接收,突破了弱散射信号拾取与采集技术,可实现散射信号的精准、同步、大动态范围采集.2022年1月,“深海一号”科考船搭载该系统在我国南黄海海域开展了初步应用.该系统填补了我国海洋界面声散射特性专用测量装置的空白,其获取的数据将弥补国际上海洋界面中频散射实验数据的不足,有助于明确海洋界面散射的机理,揭示海洋界面散射的新规律.

摘要：针对海洋地震信号幅度小、动态范围大、噪声干扰强等特点,设计了基于高精度32位Δ-Σ(Sigma-Delta)模数转换器(ADC)的海洋多道地震拖缆四通道采集包。该地震信号采集包以STM32L432为核心,使用SPI总线控制4片32位模数转换器完成地震信号采集,采用九轴姿态传感器实时监测拖缆姿态,通过RS485接口将地震数据和姿态数据上传到数传包。测试表明:该装置自噪声小、动态范围大、功耗小、运行可靠,对海洋地震勘探高精度信号采集研究具有借鉴意义。

摘要：为满足深拖式高分辨多道地震勘探需求,设计并实现了海洋地震拖缆数据的实时传输系统。系统由数传包与地震采集站连接组成,采用推荐标准485(Recommended Standards 485, RS485)串行总线实现了采集站与数传包的物理连接,利用低电压差分信号(Low-Voltage Differential Signaling, LVDS)、预加重/均衡器、8 位/10 位(8 bit/10 bit)编码等技术实现了数传包之间的通信链路。设计了无等待反馈重传的差错控制方法,提高系统高效性和可靠性;在现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)内部采用先进先出(First Input First Output, FIFO)构建多优先级任务队列的多级流水线设计,解决了大容量数据并发而产生的数据漏帧问题。在实验室用已知正弦信号对系统进行了对比测试,结果表明系统能够满足海洋多道地震勘探的数据传输需求,对于海洋多道高分辨率地震资料的可靠获取具有重要的意义。