一种船舶防海盗智能监控预警方法和系统与流程

1.本发明涉及船舶风险监控技术领域，尤其涉及一种船舶防海盗智能监控预警方法和系统。


背景技术：

2.近年来，在世界多处海域内，海盗活动日渐猖獗,对国际贸易和航运造成了重大的损失。船舶遭到海盗袭击和武装劫持的事情时有发生，并从以前的单纯抢劫船员财物，发展到扣留船只、绑架船员，进而向航运公司索取巨额赎金，严重威胁船员生命安全和国际航运秩序。远洋船舶作为海盗易袭击的目标,更应制定专门的防范措施,以应对海盗的频繁袭击。凡是途径海盗活动海域的船舶都有可能成为海盗袭击的对象，虽然世界上目前有较多国家派出了军舰在海盗经常活动的海域巡逻护航，但是如果海盗袭击远离军舰的船舶，航运公司可能无法及时发现有船舶被劫持并联系救援力量展开救援。
3.目前的防海盗监控主要是根据海图识别并查找处于防海盗区域内的船舶，域内船舶通过邮件将防海盗信息上报给航运公司，各公司再通过excel汇总后报给集团总部进行合并，这种方式普遍存在标准不统一、数据分散、需要消耗大量的人力、无法满足集团的管控要求以及难以支撑整个集团层面的防海盗数据统计分析及时效性的要求等问题。
4.因此，航运公司需要一套智能防海盗系统，对航经海盗活动区域船舶事先提醒，对航行情况实施24小时跟踪监控，能主动发现异常，并自动向岸基主管预警，做到早发现，早采取行动，甄别船舶是否被袭并展开营救，进而保证船员生命安全。


技术实现要素：

5.为解决上述问题，本发明提供了一种船舶防海盗智能监控预警方法，基于船舶ais数据、防海盗区数据以及防海盗报文数据，采用特定的计算和判断方法智能监控防海盗区内的船舶，能够实现对船舶24小时不间断的跟踪及海盗活动信息提醒，且岸端能及时主动发现异常船舶，有效保证船员的生命安全。本发明还涉及一种船舶防海盗智能监控预警系统。
6.本发明的技术方案如下：
7.一种船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.数据采集步骤：采集船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据；
9.监控防海盗区船舶步骤：根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量；
10.未发报预警步骤：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未
发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
11.超时预警步骤：若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若差值大于预设超时阈值，则视船舶未按时发送前一次防海盗报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
12.离港预警步骤：当发送了靠泊报文后处于靠泊状态的船舶未发送离泊报文但离开靠泊港口时，自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
13.优选地，所述数据采集步骤中，还采集海盗事件数据；
14.所述监控防海盗区船舶步骤还根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。
15.优选地，所述ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间。
16.优选地，所述防海盗区数据为由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域数据；所述防海盗报文数据为驶入防海盗区的船舶由驾驶员录入的数据，包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施和雇佣保安情况。
17.优选地，所述监控防海盗区船舶步骤中，根据防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，循环防海盗区的各顶点，当前顶点是防海盗区中的第一个顶点,则前一个顶点是防海盗区中的最后一个顶点，当前顶点是防海盗区中的最后一个顶点，则后一个顶点是防海盗区中的第一个顶点，两顶点形成一条边；判断船舶是否在当前边上，若是则返回为真，若不在边上，判断由该顶点向防海盗区的任意方向发出的射线是否与当前边相交,若不相交则继续；若相交在顶点上,则判断上一条边的另外一个顶点与当前边的另外一个顶点是否分布在射线的两侧，若是则认为此次相交为穿越,相交点数加一；若不相交在顶点上，则此次相交为穿越，相交点数加一；再判断是否相交点数为奇数，奇数代表船舶在防海盗区内。
18.优选地，所述海盗事件数据包括海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程和严重等级，所述严重等级根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器和绑架杀伤人数，并结合海盗活动强度系数自动生成。
19.一种船舶防海盗智能监控预警系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集模块、监控防海盗区船舶模块、未发报预警模块、超时预警模块和离港预警模块，
20.数据采集模块，采集船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据；
21.监控防海盗区船舶模块，根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量；
22.未发报预警模块：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶
在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
23.超时预警模块，若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若差值大于预设超时阈值，则视船舶未按时发送前一次防海盗报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
24.离港预警模块，当发送了靠泊报文后处于靠泊状态的船舶未发送离泊报文但离开靠泊港口时，自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
25.优选地，所述数据采集模块中，还采集海盗事件数据；所述监控防海盗区船舶模块还根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。
26.优选地，所述ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间；
27.和/或，所述防海盗区数据为由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域；所述防海盗报文数据为驶入防海盗区的船舶由驾驶员录入的数据，包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施和雇佣保安情况。
28.优选地，所述海盗事件数据包括海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程和严重等级，所述严重等级根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器和绑架杀伤人数，并结合海盗活动强度系数自动生成。
29.本发明的有益效果为：
30.本发明提供的一种船舶防海盗智能监控预警方法，依次设置数据采集步骤、监控防海盗区船舶步骤、未发报预警步骤、超时预警步骤和离港预警步骤，各步骤相互配合协同工作，基于船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据，并采用特定的计算和判断方法智能判断出驶入防海盗区未发报的船舶、发送防海盗报文超时的船舶以及离开靠泊港口的异常船舶，能够对在危险海域航行时的船舶进行智能监控，并实现对船舶24小时不间断的跟踪及海盗活动信息提醒，当发生异常状况时，岸端能及时主动发现异常船舶，自动对船舶驾驶员以及岸端的值班人员进行预警，做到早发现，早采取行动，有效保证船员的生命安全。
31.本发明实现了一种对防海盗重点区域内船舶智能监控自动预警，包括通过船舶ais轨迹数据对防海盗区内船舶的识别、船舶录入防海盗报文发回岸端机制、防海盗区内异常状况船舶的识别、及自动预警机制的实现。鉴于海盗活动日渐猖獗，为保障船舶、人员安全，本发明主要是使用船舶ais数据计算船舶动态，智能监控防海盗区内船舶，对远洋船舶实施24小时跟踪、监控、统计，当发生异常状况自动能够对船舶驾驶员、岸端值班人员预警。
32.本发明还涉及一种船舶防海盗智能监控预警系统，该系统与上述的船舶防海盗智能监控预警方法相对应，可理解为是一种实现上述船舶防海盗智能监控预警方法的系统，包括依次连接的数据采集模块、监控防海盗区船舶模块、未发报预警模块、超时预警模块和离港预警模块，各模块相互协同工作，基于船舶ais数据、防海盗区数据以及防海盗报文数据，采用特定的统计和判断方法智能监控防海盗区内的船舶，能够实现对船舶24小时不间断的跟踪及海盗活动信息提醒，且岸端能及时主动发现异常船舶，有效保证船员的生命及财产安全。
附图说明
33.图1为本发明船舶防海盗智能监控预警方法的流程图。
34.图2为本发明船舶防海盗智能监控预警方法的优选流程图。
35.图3为本发明射线法示意图。
36.图4为本发明驶入防海盗区未发报预警示意图。
具体实施方式
37.下面结合附图对本发明进行说明。
38.本发明涉及一种船舶航行风险识别预警方法，该方法的流程图如图1所示，依次包括以下步骤：
39.数据采集步骤：采集船舶ais数据、防海盗区数据、防海盗报文数据以及海盗事件数据。具体地，如图2所示，先使用python语言中的psycopg2(是python语言的postgresql数据库接口)连接postgresql数据库，从postgresql数据库中查询所有船舶的ais数据，并对ais数据进行预处理，去除ais数据中有问题的数据(如缺失过多)。并通过公共数据服务平台获取防海盗区数据、防海盗报文数据以及海盗事件数据。优选地，ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间。其中vessel_mmsi字段代表船舶mmsi码，vessel_lat字段代表船位的纬度，vessel_lon字段代表船位的经度。
40.优选地，防海盗区数据指由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域数据。优选地，防海盗报文数据指驶入防海盗区的船舶由驾驶员按防海盗报文规则每隔四小时录入的数据，主要包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施、雇佣保安情况等信息。其中，上述防海盗报文规则为：将进出一次防海盗区作为一个航段，每个航段由一条初始报文、一条结束报文和多条动态报文(动态报文分航行报文、靠泊报文、离泊报文和锚泊报文)组成，靠泊后、离泊前可暂停每四小时一次的报文发送。优选地，海盗事件数据指记录海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程及严重等级(根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器、绑架杀伤人数等，结合海盗活动强度系数自动生成严重等级)的数据。
41.监控防海盗区船舶步骤：根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量。优选地，还根据海盗事件数据中的严重等级定义
不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。
42.具体地，判断船舶是否在防海盗区的方法优选为：根据防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，循环防海盗区的各顶点，当前顶点是防海盗区中的第一个顶点，则前一个顶点是防海盗区中的最后一个顶点，当前顶点是防海盗区中的最后一个顶点，则后一个顶点是防海盗区中的第一个顶点，两顶点形成一条边；判断船舶是否在当前边上(斜率相同，且该顶点的x值在两个端口的x值之间),若是则返回为true，若不在边上，判断由该顶点向防海盗区的任意方向发出的射线是否与当前边相交，若不相交则继续；若相交在顶点上，则判断上一条边的另外一个顶点与当前边的另外一个顶点是否分布在射线的两侧，若是则认为此次相交为穿越,相交点数+1，否则即分布在射线同侧则相交点数不增加；若不相交在顶点上，则此次相交为穿越，相交点数+1；非直接退出循环的情况下，再判断是否相交点数为奇数，奇数代表船舶在防海盗区内。如图3所示，一共有0，1，2，3，4五个待判断的船舶当前的经纬度位置坐标，从待判断的船舶当前的经纬度位置坐标向防海盗区(即图3中阴影部分构成的多边形区域)的任意方向引射线，计算射线和多边形区域交点的个数，如果个数是偶数或者0则坐标点在多边形外，如果是奇数，则坐标点在多边形内，其中0，2，4三个坐标点的射线，与多边形区域交点为0或偶数次，所以坐标点在多边形外；其中1，3两个坐标点的射线，与多边形区域交点为奇数，所以在多边形内，船舶驶入防海盗区，监控启动。
43.同时，根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，两点间的距离按照经纬度球面距离计算：
[0044][0045]
上式中，r取地球半径6372.8km，上式中，r取地球半径6372.8km，是经度，λ是纬度，δλ是两点纬度差，是两点经度差。
[0046]
若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。
[0047]
未发报预警步骤：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
[0048]
具体地，自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文则不需要发送后续报文，船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，定时统计防海盗区内的船舶，对48小时内首次驶入防海盗区的船舶，自动发邮件提醒这些船端和岸端人员船舶已驶入防海盗区，并要求船舶后续以不超过4小时的时间间隔发送防海盗报回岸端。并将船舶刚驶入防海盗区的时间与当前时间的差值同预设的未发文时间阈值作比较，若差值大于预设未发文时间阈
值，即船舶刚驶入防海盗区的时间与当前时间的差值超过3小时，岸端仍未收到防海盗报文，则视为未发送报文(即检测未发报)，系统自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
[0049]
实施例一：如图4所示，岸基系统连接oracle数据库，获取长白山轮当前ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标(n16
°
08
′
,e 41
°
13
′
)，并与防海盗区比较，发现该船已驶入印度洋西部防海盗区。按照防海盗报文规则，当船舶驶入防海盗区时，应立即发送防海盗初始报文，系统自动计算长白山轮驶入防海盗区的时间为(2022-04-2713:24)，并获取到最近一份防海盗报文为结束报文(录入日期是2021-06-2713:13)，代表该轮本次驶入防海盗区并未录入防海盗报，再用长白山轮驶入防海盗时间与当前时间(2022-04-2716:34)相比对，发现该轮驶入防海盗区已超3小时，而正常防海盗报传输回岸端时间是在2小时以内，但岸端仍未收到防海盗报，则系统启动【进防海盗区未发报预警】，自动通知船端和岸端相关主管，启动应急异常预警。
[0050]
超时预警步骤：若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，排除最新防海盗报文为靠泊报文的船舶，此外由于船舶都是按当地时间录入的防海盗报，因此将报文的时间、时区，转换为北京时间；然后将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若录入时间与当前时间的差值大于预设超时阈值，即差值大于6小时，则视船舶未按时发送防海盗报文(即检测超时未报)，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
[0051]
实施例二：长白山轮在2022-04-2806:49:36(时区:8)向岸端录入了一份航行报文，按防海盗报规则，该船舶应该在4小时后，即2022-04-2810:49分再向岸端录入一份防海盗报，但船上没有按时录入，在2022-04-2812:47:53(时区:8)才录入下一份防海盗报，该报文在2022-04-2813:04:21才发回岸端并解析入系统，但在2022-04-2812:49:36(时区:8)以后，在2022-04-2806:49:36(时区:8)录入岸端的报文已超过6小时，则系统启动【防海盗报超时预警】，自动通知船岸端相关主管，启动应急异常预警。
[0052]
离港预警步骤：由于将靠泊后的船舶定义为是安全的，所以在船舶发送靠泊报后，代表船舶已处于安全环境，不再要求船舶继续每四小时发送防海盗报文；而按防海盗报规则，船舶发送靠泊报文后应在港口停泊，只有发送离泊报文后才可以驶离，如果船舶未发送离泊报文，但船舶的当前位置离开了靠泊港口，则自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，即距离大于100海里，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
[0053]
实施例三：如表1所示，根据在几内亚湾(即处于防海盗区)内的长白山轮最新一份防海盗报，发现是靠泊报文，即长白山轮在几内亚湾内的港口靠泊，岸端系统连接oracle数据库，自动获取位于几内亚湾内的长白山轮当前时刻的经纬度位置坐标(s06
°
38
′
,w 06
°
14
′
)，与该船舶发送最后一封靠泊报文(即最新一份防海盗报)的经纬度位置坐标(s06
°
09
′
,e 11
°
02
′
)(对应表1中船位的经纬度位置坐标0609s 01102e),采用st_distance函数计算得到两个船舶位置相距1032海里，按防海盗报文规则，船舶发送靠泊报文后应在港口停泊，只有发送离泊报文后才可以驶离，目前未收到离泊报文，但船舶位置相差了1032海里，代表船舶状况异常，则系统自动启动【离开靠泊港口预警】，通知船岸端相关主管，启动
应急异常预警。船舶发回岸端的防海盗报记录如表1所示。
[0054]
表1
[0055][0056]
本发明还涉及了一种船舶防海盗智能监控预警系统，该系统与上述船舶防海盗智能监控预警方法相对应，可理解为是实现上述方法的系统，该系统包括依次连接的数据采集模块、监控防海盗区船舶模块、未发报预警模块、超时预警模块和离港预警模块，具体地，
[0057]
数据采集模块，采集船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据；
[0058]
监控防海盗区船舶模块，根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中和构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量；
[0059]
未发报预警模块：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
[0060]
超时预警模块，若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若差值大于预设超时阈值，则视船舶未按时发送前一次防海盗报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；
[0061]
离港预警模块，当发送了靠泊报文后处于靠泊状态的船舶未发送离泊报文但离开靠泊港口时，自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。
[0062]
优选地，数据采集模块中，还采集海盗事件数据；所述监控防海盗区船舶模块还根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。
[0063]
优选地，ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间；
[0064]
和/或，所述防海盗区数据为由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域；所述防海盗报文数据为驶入防海盗区的船舶由驾驶员录入的数据，包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施和雇佣保安情况。
[0065]
优选地，海盗事件数据包括海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程和严重等级，所述严重等级根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器和绑架杀伤人数，并结合海盗活动强度系数自动生成。
[0066]
本发明提供了客观、科学的船舶防海盗智能监控预警方法及系统，基于船舶ais数据、防海盗区数据以及防海盗报文数据，采用特定的统计和判断方法智能监控防海盗区内的船舶，能够实现对船舶24小时不间断的跟踪及海盗活动信息提醒，且岸端能及时主动发现异常船舶，有效保证船员的生命安全。
[0067]
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。

技术特征：
1.一种船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，包括以下步骤：数据采集步骤：采集船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据；监控防海盗区船舶步骤：根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量；未发报预警步骤：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；超时预警步骤：若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若差值大于预设超时阈值，则视船舶未按时发送前一次防海盗报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；离港预警步骤：当发送了靠泊报文后处于靠泊状态的船舶未发送离泊报文但离开靠泊港口时，自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。2.根据权利要求1所述的船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，所述数据采集步骤中，还采集海盗事件数据；所述监控防海盗区船舶步骤还根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。3.根据权利要求1所述的船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，所述ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间。4.根据权利要求1所述的船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，所述防海盗区数据为由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域数据；所述防海盗报文数据为驶入防海盗区的船舶由驾驶员录入的数据，包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施和雇佣保安情况。5.根据权利要求1至4之一所述的船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，所述监控防海盗区船舶步骤中，根据防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，循环防海盗区的各顶点，当前顶点是防海盗区中的第一个顶点,则前一个顶点是防海盗区中的最后一个顶点，当前顶点是防海盗区中的最后一个顶点，则后一个顶点是防海盗区中的第一个顶点，两顶点形成一条边；判断船舶是否在当前边上，若是则返回为真，若不在边上，判断由该顶点向防海盗区的任意方向发出的射线是否与当前边相交,若不相交则继续；若相交在顶点上,则判断上一条边的另外一个顶点与当前边的另外一个顶点是否分布在射线的两侧，若是则认为此次相交为穿越,相交点数加一；若不相交在顶点上，则此次相交为穿越，相交点数加一；再判断是否相交点数为奇数，奇数代表船舶在防海盗区内。
6.根据权利要求2所述的船舶防海盗智能监控预警方法，其特征在于，所述海盗事件数据包括海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程和严重等级，所述严重等级根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器和绑架杀伤人数，并结合海盗活动强度系数自动生成。7.一种船舶防海盗智能监控预警系统，其特征在于，包括依次连接的数据采集模块、监控防海盗区船舶模块、未发报预警模块、超时预警模块和离港预警模块，数据采集模块，采集船舶ais数据、防海盗区数据和防海盗报文数据；监控防海盗区船舶模块，根据ais数据中船舶当前的经纬度位置坐标以及防海盗区数据中构成防海盗区的各顶点经纬度位置坐标，采用射线法自动判断出船舶是否驶入防盗区以及在防海盗区内的所有船舶数量；未发报预警模块：自动判断在防海盗区内的各个船舶向岸端发送的最新报文是否为靠泊报文，若判断是靠泊报文，则船舶处于正常状态；若判断不是靠泊报文，则根据船舶在刚驶入防海盗区时应立即向岸端发送防海盗报文的规则，以及船舶在驶入防海盗区后需定期向岸端发送防海盗报文的规则，若在一定时间段内岸端没收到防海盗报文，则视为未发送报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；超时预警模块，若岸端收到防海盗报文，自动获取所有船舶的最新防海盗报文的录入时间，将录入时间与当前时间的差值同预设的超时阈值作比较，若差值大于预设超时阈值，则视船舶未按时发送前一次防海盗报文，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警；离港预警模块，当发送了靠泊报文后处于靠泊状态的船舶未发送离泊报文但离开靠泊港口时，自动获取所有船舶的当前时刻的经纬度位置坐标和船舶最后一次发送靠泊报文时的经纬度位置坐标，通过st_distance函数计算出两个坐标点之间的距离，若距离大于预设距离阈值，则视为离开靠泊港口的船舶出现异常，自动通知船舶及岸端人员，启动应急异常预警。8.根据权利要求7所述的船舶防海盗智能监控预警系统，其特征在于，所述数据采集模块中，还采集海盗事件数据；所述监控防海盗区船舶模块还根据海盗事件数据中的严重等级定义不同的作用范围，通过st_distance函数计算船舶当前经纬度位置坐标与海盗事件数据中海盗事件发生地的距离，若计算出的距离在作用范围内，则将该条海盗事件信息发送给船舶。9.根据权利要求7所述的船舶防海盗智能监控预警系统，其特征在于，所述ais数据包括静态数据和动态数据，所述静态数据包括船舶移动业务识别码和船名，所述动态数据包括船舶经纬度位置信息、航行状态、时间戳、对地航速、吃水、出发港、目的港和预抵时间；和/或，所述防海盗区数据为由一系列经纬度的坐标点围成的海盗活动多发区域；所述防海盗报文数据为驶入防海盗区的船舶由驾驶员录入的数据，包括船舶经纬度位置信息、航向、航速、自防措施和雇佣保安情况。10.根据权利要求8所述的船舶防海盗智能监控预警系统，其特征在于，所述海盗事件数据包括海盗事件发生时间、海盗事件发生地的经纬度、事件过程和严重等级，所述严重等级根据海盗事件的袭扰类型、海盗人数、使用武器和绑架杀伤人数，并结合海盗活动强度系数自动生成。

技术总结
本发明提供了一种船舶防海盗智能监控预警方法及系统，依次设置数据采集步骤、监控防海盗区船舶步骤、未发报预警步骤、超时预警步骤和离港预警步骤，各步骤相互配合协同工作，基于船舶AIS数据、防海盗区数据和防海盗报文数据，并采用特定的判断方法智能判断出驶入防海盗区未发报的船舶、发送防海盗报文超时的船舶以及离开靠泊港口的异常船舶，能够对在危险海域航行时的船舶进行智能监控，并实现对船舶24小时不间断的跟踪及海盗活动信息提醒，当发生异常状况时，岸端能及时主动发现异常船舶，自动对船舶驾驶员以及岸端的值班人员进行预警，做到早发现，早采取行动，有效保证船员的生命安全。命安全。命安全。


技术研发人员：俞凌志
受保护的技术使用者：上海船舶运输科学研究所有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/10/19