導航傳感器技術助力海洋地震探測

　　一種新的數字式羅盤可以提供一幅清晰的海底地質全景圖。NCS SubSea公司主要為石油天然氣行業提供探測、導航定位服務，評估和核準Sparton導航勘探開發，并提供集成導航傳感器，應用于第一個組合導航系統即P-Cable高分辨率多道地震拖纜系統，該技術研發的目的是為石油天然氣生產者提供大約2，000米海底高分辨率地質圖像，這些信息是非常有價值的，由于它不僅能夠解釋潛在的危險源，還能提供古河道、斷層泥及相似特征。

　　在研發導航及定位技術中，NCS公司將海底系統與幾何學緊密結合起來，能夠精準、持續地為P-Cable地震系統與深水輔助設備提供一個實時定位及形狀分析。為了實現這一目標，該公司知道必須從“零”開始，不希望使用任何現有的產品。

　　產品需求

　　對導航系統進行評估，首先需要對產品進行明確定義，以確保產品的選擇滿足多分量地震技術應用的各種挑戰。例如，導航系統的要求主要有：低成本、低功耗、體積小、高準精度，X、Y和Z的實時數據輸出，并經得起元件的魯棒性和應用環境的多變性;快速更新率。

　　隨著MEMS傳感器技術的出現，數字羅盤以性價比的優勢居于領導地位，并提供了許多與設計相關的優勢，保持了精準航向的方式。數字羅盤通常由磁力儀(用于測量接地的磁場確定磁北極)、加速度計(作為傾斜傳感器用于彌補由于橫搖和縱搖帶來磁力儀方向變化)。此外，數字羅盤還可以擴充到使用陀螺儀(角速率傳感器用于彌補磁干擾和動態環境)。

　　設計羅盤

　　重要的是，基于MEMS的數字羅盤設計須符合產品的要求，并經選定測試。據測試結果表明，正是因為其體積非常小與三軸基準輸出量，海底系統和NCS才最終選擇了數字羅盤。另外一個最關鍵之處在于該產品的信息層的能力，該數字羅盤順著一個拖線陣也稱為兩個轉向器之間的交聯電纜，可以在相隔6.25米或者12.5米之間集成，提供必要的水平揚程并傳遞電纜信息。數字羅盤保存鈦蓋，可以作為地震拖纜的附壁點進行服務。這些地震拖纜使數字羅盤歸并到它們的尾翼，滿足另一個關鍵設計的要求，因此，它們不得不滿足現有拖纜發射空間。

　　該數字羅盤提供了精準、可靠的航向信息，移交給主干信息層，并允許系統使用那些航向信息與GPS定位共同實時傳輸交聯電纜和地震拖纜的真實形狀。同時，要考慮的一個重要設計就是使羅盤能夠在含水的裝備內集成，并連接外部設備。對此，數字羅盤是不可行的，這是由于設備的緊密間距的限制。Sparton元件滿足了海底鉆井的挑戰，甚至允許用于含水設備的更小空間。

　　效率前景

　　NCS公司技術產品研發負責人EddieMajzlik表示，我們能夠比較容易與Sparton工作人員溝通與交流，不僅在技術層面上，更重要是我們有共同理念，很好地理解了我們的需求，符合了作業要求，最終，這為我們提供了三軸數字羅盤，規模小、功能大，很好地滿足了海洋開發環境，且允許相互傳輸數據及信息層。

　　NCS海底公司和P-Cable技術人員比較看好該技術，并相信Sparton在未來的技術發展中起著至關重要的作用。