[发明专利]一种考虑P波初至系统误差的双声发射事件联合定位方法、系统、电子设备及可读介质

权利要求书

1.一种考虑P波初至系统误差的双声发射事件联合定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取传感器数目M₂大于或等于7的P波初至数据组合，并以每两个传感器为一小组分别执行如下S1和S2得到M₂-1个消除了发震时刻以及P波初至系统误差的方程；

S1：以P波初至数据为基础，建立传感器与声发射事件之间考虑P波初至系统误差的P波走时-传播距离关系方程；

S2：消除发震时刻以及P波初至系统误差；

其中，将同一个声发射事件下两个传感器的对应方程相减消除发震时刻；将双声发射事件下相同传感器的对应方程相减消除P波初至系统误差；

步骤2：基于步骤1得到的M₂-1个方程采用牛顿迭代算法反演出当前传感器组合下的双声发射事件的定位点；

其中，将消除了发震时刻和P波初至系统误差的M₂-1个方程分别作为目标函数；

步骤2的反演过程采用牛顿迭代算法计算双声发射事件的定位点，执行过程如下：

首先，将消除了发震时刻和P波初至系统误差的M₂-1个方程分别作为目标函数g_i(X)，i指传感器编号，X为双声发射事件的定位位置；

然后，构建目标函数g_i(X)的雅克比矩阵；

最后，设定双声发射事件的定位点初始值为X₁，并按照如下迭代公式进行迭代计算直至满足迭代要求，停止迭代，输出当前传感器组合下双声发射事件的定位点，迭代公式如下：

X_n＝X_n-1-J^-1g(X_n-1)

其中，X_n、X_n-1分别为迭代过程中第n次、第n-1次的定位点，J为雅克比矩阵，g(X_n-1)为第n-1次迭代中M₂-1个目标函数构成的目标函数矩阵；

其中，第i个和第1个传感器组合对应的目标函数g_i(X)如下所示：

其中，(x₀₁,y₀₁,z₀₁)、(x₀₂,y₀₂,z₀₂)分别为双声发射事件中事件1、2的位置坐标，将(x₀₁,y₀₁,z₀₁,x₀₂,y₀₂,z₀₂)记为X＝(x₁,x₂,x₃,x₄,x₅,x₆)；(x_i,y_i,z_i)、(x₁,y₁,z₁)分别表示第i个、第1个传感器位置，v_p为P波速度，t_i1、t_i2分别为第i个传感器拾取的双声发射事件中事件1、2的P波初至时刻，t₁₁、t₁₂分别为第1个传感器拾取的双声发射事件中事件1、2的P波初至时刻，构建的雅克比矩阵可表示为：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：传感器总数记为M₁，双声发射事件的最终定位点按照如下步骤确定：

求取M₁个传感器中数目大于或等于M₂的组合，并针对每一组合的传感器分别按照步骤1-步骤2所述的方法反演出一组定位点；

再基于距离的引力值方法表征单个定位点周围的点密度，并以引力值最大的点作为定位结果，其中，每得到一组定位点中每个声发射事件的位置分别作为一个定位点，

定位点i的引力值公式如下：

其中，针对同一声发射事件，k为与定位点i距离小于阈值d₁的定位点个数；d_ij为定位点i与k个点中第j个点的欧式距离，ε为控制参数。