一种海上舰船异常监测预警系统

本发明涉及海上舰船监测，具体为一种海上舰船异常监测预警系统。

背景技术：

1、监测海上舰船异常，治理违反相关规定的运输作业船舶迫在眉睫。

2、现有的海上舰船在行进的过程中，是否存在异常的监测行为，完全依赖舰船自身配备的定位系统，通过定位点判断在设定范围内是否出现过多舰船，没有设定系统系的算法，会给监测过程带来局限性，并且定位系统被舰船关闭后，并不能进行合理的判断，同时舰船在行进的过程中，缺乏对行进安全的保护，在避让前不能及时预警，为此，本发明提出了一种海上舰船异常监测预警系统，以解决上述提到的问题。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种海上舰船异常监测预警系统，解决了上述背景技术提到的问题。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种海上舰船异常监测预警系统，包括：

5、舰船信息收集模块，用于对海上舰船信息进行收集，并对其进行实时定位，然后将获取到的信息发送至基站控制模块，其中，海上舰船实时定位的方式为：gps定位；

6、基站控制模块，用于接收舰船信息收集模块的信息，并将其发送至航线行驶预警模块；

7、航线行驶预警模块，用于接收基站控制模块发送的舰船航线信息，并在舰船产生聚集时进行碰撞风险分析，并对舰船航线提出预警方案，然后将舰船聚集的信息发送至异常监测预警模块；

8、异常监测预警模块：用于接收航线行驶预警模块发送的舰船聚集信息，对海上舰船的航线进行监测，分析海上舰船是否存在异常聚集行为，并对产生异常聚集行为的海上舰船进行远程预警。

9、作为一种改进的技术方案，所述舰船信息收集模块对海上舰船信息进行收集时，采用每一艘舰船信息实名认证，全部并采用相同的gps定位系统。

10、作为一种改进的技术方案，所述航线行驶预警模块中，在舰船产生聚集时进行碰撞风险分析，并对舰船航线提出预警方案的具体方式为：

11、s1：首先通过gps将海上舰船进行定位，并将其标记为an，其中，n＝1、2、...、j，n为海上舰船的序号，然后根据定位an生成舰船行进的路线，并标记为lan，当n＜3时，此时不予考虑碰撞风险，当n≥3时，此时需要根据舰船的行进方向进一步判断。

12、作为一种改进的技术方案，所述s1中需要根据舰船的行进方向进一步判断的具体方式为：

13、s11：首先当n≥3时，根据舰船行进路线lan，对路线lan进行延伸，分析舰船路线lan之间是否存在交点，当路线lan之间无交点，此时不予考虑碰撞风险，当路线lan之间存在交点，此时进一步分析舰船的位置；

14、s12：然后以若干个舰船定位点an构建平面坐标系，将定位点an的行进方向带入到平面坐标系内，根据平面坐标系划分的第一、第二、第三和第四象限，至少定位点an的行进方向分布在三个不同的象限内，此时需要对碰撞风险进行计算，参考计算公式：其中，ad为路线lan的起始点，am为碰撞的交点，v为舰船的行进速度，s为舰船自身的长度，tn为舰船到达撞击点的时间，对比tn是否相同，用于判断是否会出现碰撞。

15、作为一种改进的技术方案，所述s12中，当若干个舰船行进的时间tn不同时，需要进行风险的进一步评估，具体方式为：

16、设定时间阈值t，参考计算公式：ctn＝tn-tn-1、ctn-1＝tn-1-tn-2、...、ct2＝t2-t1，其中，ctn为舰船达到碰撞点时间的差值，其中，取最小值，并标记为minctn，当minctn＞t，则不进行碰撞风险提示，minctn≤t，则进行碰撞风险提示。

17、作为一种改进的技术方案，所述异常监测预警模块中对海上舰船的航线进行监测，分析海上舰船是否存在异常聚集行为的具体方式为：

18、p1：设定圆形范围阈值，半径标记为r，面积标记为s，当舰船的序号n＞3时，根据公式cn1选取一个舰船作为s的起点，并标记为o，此时在范围s内满足n＞3，即可初步判断海上舰船异常聚集；

19、p2：然后设定停留时间阈值tmin，并将舰船的定位点an在s内的停留时间标记为tmax，当tmax≥tmin时，此时舰船的定位点an被标记为异常聚集，反之，则被标记为偶然相遇，当gps定位消失后，海上舰船异常聚集判断需要进一步分析。

20、作为一种改进的技术方案，所述海上舰船gps定位消失后，海上舰船异常聚集判断需要进一步分析的具体方式为：

21、将舰船的定位点an最后消失的点标记为xan，在设定以标记点xan为中心，半径为形式新的阈值范围，并标记为此时在进行p1步骤的判断时，在范围内，消失的an点被默认序号n+1，此时判断方式为：n+1＞3，直至消失的an点重新在gps定位上显示。

22、作为一种改进的技术方案，所述异常监测预警模块中，对产生异常聚集行为的海上舰船进行远程预警时，可通过采用卫星电话进行对话警告，在警告无效后采用海上舰队根据定位地点进行实地巡查。

23、作为一种改进的技术方案，所述信息反馈模块用于将航线行驶预警模块和异常监测预警模块的信息反馈至基站控制模块内。

24、(三)有益效果

25、本发明提供了一种海上舰船异常监测预警系统。与现有技术相比，具备以下有益效果：

26、该海上舰船异常监测预警系统，通过航线行驶预警模块在舰船产生聚集时进行碰撞风险分析，能够在设定范围内海上舰船数量达到一定数值后，根据海上舰船行进的方向和数量，判断是否需要进行提前预警，以保证海上舰船行进的安全性，配合异常监测预警模块分析海上舰船是否存在异常聚集行为，并且能够规避刻意关闭定位系统导致无法进行海上舰船异常聚集判断的行为，从而提高了对异常船舶的排查力度。

技术特征：

1.一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：包括：舰船信息收集模块、基站控制模块、航线行驶预警模块、异常监测预警模块和信息反馈模块；

2.根据权利要求1所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述舰船信息收集模块对海上舰船信息进行收集时，采用每一艘舰船信息实名认证，全部并采用相同的gps定位系统。

3.根据权利要求1所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述航线行驶预警模块中，在舰船产生聚集时进行碰撞风险分析，并对舰船航线提出预警方案的具体方式为：

4.根据权利要求3所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述s1中需要根据舰船的行进方向进一步判断的具体方式为：

5.根据权利要求4所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述s12中，当若干个舰船行进的时间tn不同时，需要进行风险的进一步评估，具体方式为：

6.根据权利要求5所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述异常监测预警模块中对海上舰船的航线进行监测，分析海上舰船是否存在异常聚集行为的具体方式为：

7.根据权利要求6所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述海上舰船gps定位消失后，海上舰船异常聚集判断需要进一步分析的具体方式为：

8.根据权利要求1所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述异常监测预警模块中，对产生异常聚集行为的海上舰船进行远程预警时，可通过采用卫星电话进行对话警告，在警告无效后采用海上舰队根据定位地点进行实地巡查。

9.根据权利要求1所述的一种海上舰船异常监测预警系统，其特征在于：所述信息反馈模块用于将航线行驶预警模块和异常监测预警模块的信息反馈至基站控制模块内。

技术总结
本发明公开了一种海上舰船异常监测预警系统，异常监测预警模块：用于接收航线行驶预警模块发送的异常舰船信息，对海上舰船的航线进行监测，分析海上舰船是否存在异常行为，本发明涉及海上舰船监测技术领域。该海上舰船异常监测预警预警系统，通过航线行驶预警模块在舰船产生聚集时进行碰撞风险分析，能够在设定范围内海上舰船数量达到一定数值后，根据海上舰船行进的方向和数量，判断是否需要进行提前预警，以保证海上舰船行进的安全性，配合异常监测预警模块分析海上舰船是否存在异常聚集行为，并且能够规避刻意关闭定位系统导致无法进行海上舰船异常判断的行为，从而提高了对异常船舶的排查力度。

技术研发人员：颜凤芹,宁佳
受保护的技术使用者：中国科学院地理科学与资源研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/6/23