基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法技术

本发明专利技术涉及船舶异常定位技术领域，尤其涉及一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，包括：获取待检测船舶发送的当前船舶报文和历史船舶报文，根据当前船舶报文得到监测基站和当前船舶报文位置，根据历史船舶报文确定待检测船舶在单位时间内的实际报文接收数量；获取所有基站的位置，判断待检测船舶是否满足船舶检测前提条件；在确定待检测船舶满足船舶检测前提条件时，获取实际接收到当前船舶报文的实际接收基站数量，以及实际接收基站中位于预设范围之外的范围外基站数量；在确定范围内基站数量不为0时，通过监测基站对待检测船舶持续监测得到多条船舶报文，判断待检测船舶是否为异常船舶。该异常船舶识别方法简单高效，准确率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及船舶异常定位，尤其涉及一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法。

技术介绍

1、随着海上航运业的飞速发展，ais（automatic identification system，船舶自动识别系统）已成为保障船舶航行安全、保护海洋环境、提高交通效率的重要手段。目前我国已建成ais岸基网络系统，对沿海和内河船舶实现全程、全天候监控。

2、异常ais信号不仅可能导致其他船舶无法准确判断附近海域的船舶动态，从而增加船舶碰撞的风险；而且，还会干扰正常的海上交通管理，影响海事部门对船舶交通流的监控和调度。

技术实现思路

1、本专利技术所要解决的技术问题是提供一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法。

2、为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：

3、一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，所述方法包括：

4、步骤一、获取待检测船舶发送的当前船舶报文和历史船舶报文，根据所述当前船舶报文得到监测基站和当前船舶报文位置，根据所述历史船舶报文得到所述待检测船舶在单位时间内的实际报文接收数量；

5、步骤二、获取所有基站的位置，判断所述待检测船舶是否满足船舶检测前提条件，所述船舶检测前提条件包括：（1）单位时间内的实际报文接收数量达到预设单位接收数量；（2）以所述当前船舶报文位置为中心，半径为r的预设范围内的理论接收基站数量达到基站数量阈值；

6、步骤三、在确定所述待检测船舶满足船舶检测前提条件时，获取实际接收到所述当前船舶报文的实际接收基站数量，以及实际接收基站中位于所述预设范围之外的范围外基站数量；

7、步骤四、在确定所述范围内基站数量不为0时，通过所述监测基站对所述待检测船舶持续监测得到多条船舶报文，基于所述理论接收基站数量、实际接收基站数量、当前船舶报文、以及信号-距离对应关系多条船舶报文判断所述待检测船舶是否为异常船舶。

8、作为专利技术的一种实施方式，步骤四包括：

9、步骤s401、采用下述公式得到所述当前船舶报文的基站占比 p： p=n/ n；

10、其中， n为实际接收基站数量， n为理论接收基站数量；

11、步骤s402、若p≥20%，则对所述待检测船舶进行标记，并基于信号-距离对应关系进行异常船舶验证，如果验证成立，确定所述待检测船舶为异常船舶；如果验证不成立，确定所述待检测船舶为正常船舶；

12、若p<20%，则基于信号-距离对应关系对所述待检测船舶进行异常船舶验证，如果验证成立，确定所述待检测船舶为异常船舶；如果验证不成立，将其步骤s401中的n值加一，再次计算p值，若p>20%则确定所述待检测船舶为正常船舶，否则，则确定所述待检测船舶为异常船舶。

13、作为专利技术的一种实施方式，采用下述方式基于信号-距离对应关系对所述待检测船舶进行异常船舶验证：

14、（1）获取由所述监测基站解析所述当前船舶报文得到的当前距离和当前接收信号电平，判断所述当前接收信号电平是否满足信号理论值范围；所述当前距离为当前船舶报文位置与监测基站之间的距离；

15、（2）获取由所述监测基站解析每条所述船舶报文得到的监测距离和监测信号电平，以判断所述待检测船舶移动过程中，相距所述监测基站预设距离范围内的平均监测信号电平差是否满足信号差理论值范围；其中，一个监测信号电平差通过一个监测信号电平和当前接收信号电平作差得到；

16、（3）当确定所述当前接收信号电平不满足信号理论值范围；和/或待检测船舶移动过程中，相距所述监测基站预设距离范围内的平均监测信号电平差不满足信号差理论值范围时，确定异常船舶验证成立。

17、作为专利技术的一种实施方式，步骤（1）中，当前距离 x与当前信号接收电平 y的信号理论值范围如下：

18、关系1：0 ≤ x<20 km，[-60+(- z)] ≤ y≤ -60 dbm；

19、关系2：20 ≤ x<40 km，[-72+(- z)] ≤ y≤ -72 dbm；

20、关系3：40 ≤ x<60 km，[-76+(- z)] ≤ y≤ -76 dbm；

21、关系4：60 ≤ x<80 km，[-79+(- z)] ≤ y≤ -79 dbm；

22、关系5：80 ≤ x<100 km，[-82+(- z)] ≤ y≤ -82 dbm；

23、关系6：100 ≤ x<120 km，[-84+(- z)] ≤ y≤ -84 dbm；

24、关系7：120 ≤ x<140 km，[-85+(- z)] ≤ y≤ -85 dbm；

25、关系8：140 ≤ x<160 km，[-86+(- z)] ≤ y≤ -86 dbm；

26、关系9：160 ≤ x<180 km，[-87+(- z)] ≤ y≤ -87 dbm；

27、关系10：180 ≤ x<200 km，[-88+(- z)] ≤ y≤ -88 dbm；

28、关系11：200 ≤ x<220 km，[-89+(- z)] ≤ y≤ -89 dbm； <本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤四包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，采用下述方式基于信号-距离对应关系对所述待检测船舶进行异常船舶验证：

4.根据权利要求3所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤（1）中，当前距离x与当前信号接收电平y的信号理论值范围如下：

5.根据权利要求3所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤（2）中，监测距离x' 与平均监测信号电平差y' 的信号差理论值范围如下：

6.根据权利要求1所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤一中，采用下述方式根据所述当前船舶报文得到监测基站和当前船舶报文位置：

7.根据权利要求1所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤二中，预设单位接收数量的确定方式包括：

8.根据权利要求1所述的一种基于AIS甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤二中，R取值范围为200 ≤ R < 300 km，基站数量阈值取值范围为[2,4]。

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【技术特征摘要】

1.一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤四包括：

3.根据权利要求2所述的一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，采用下述方式基于信号-距离对应关系对所述待检测船舶进行异常船舶验证：

4.根据权利要求3所述的一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，其特征在于，步骤（1）中，当前距离x与当前信号接收电平y的信号理论值范围如下：

5.根据权利要求3所述的一种基于ais甚高频信号的异常船舶识别方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾琼，姚高乐，贾文娟，崔子晖，张秀奇，单衍贺，
申请(专利权)人：交通运输部北海航海保障中心天津航标处，
类型：发明
国别省市：