基于AIS數據的民船行為預測與區域告警方法研究

唐藝靈

(中國人民解放軍92941部隊,遼寧 葫蘆島 125001)

隨著武器裝備作戰性能的不斷提高,與其相關的試驗范圍不斷擴大,對試驗安全保障要求不斷提高。同時,伴隨地方經濟的發展和人民生活的需求,海區的船舶運輸、漁業生產等海上活動也日益繁忙,軍地雙方對海區使用的矛盾越來越突出。

目前,民船上強制配備了AIS船舶自動識別系統,該系統向岸基及周邊船舶發送自身的靜態、動態和航次數據,可實時監測和記錄9萬平方千米海域內裝備AIS船舶的數據。靶場設置了AIS信息接收站,收集了豐富的區域內海上情報數據,但是僅限于實時海情保障,沒有二次利用和分析挖掘。基于海上軌跡數據的船舶異常行為識別研究的傳統方法是建立統計模型,文獻[4]分析了針對海量軌跡數據的處理方法,并利用地理網格技術劃分港口水域,通過對每個單元進行統計分析來揭示船舶航行規律,從時空多維角度分析船舶屬性信息，其定義的關聯規則較為簡單,并未通過實測數據進行相關驗證。文獻[5]中利用最小二乘法對船舶航跡進行了曲線擬合,通過計算監控船舶軌跡點與典型軌跡間距離是否大于典型軌跡95%置信區間范圍來識別軌跡異常船舶,對進出港船舶軌跡考慮較為理想,然而，擬合曲線針對變航向航跡、機動性較強的航跡擬合效果較差。文獻[6]采用基于DBScan聚類算法構建船舶軌跡模型,并在相似度度量時融入了位置信息與航向信息兩個軌跡結構特征,最終能夠有效地計算船舶會遇密集區,得到密集海上交通流的特征區域。……