[發明專利]一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法及系統

有效

• 申請號: 201710287895.5
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN106953717B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 曾祥堃;肖英杰
• 申請（專利權）人: 上海海事大學
• 主分類號: H04L1/00
• 分類號: H04L1/00;H04B7/185;G01S19/24;G06F9/38
• 代理公司: 31249 上海信好專利代理事務所(普通合伙)
• 代理人: 朱成之;周乃鑫

1.一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，其包含以下步驟：對內存中留存的AIS報文進行篩選、二進制轉碼和二進制解碼；

通過篩選，將所述報文按照多條信息報文和單條信息報文分類：

對于多條信息報文，串行篩選出所述多條信息報文中的多條子報文的信息，串行進行二進制轉碼；對于單條信息報文，并行篩選出所述單條信息報文的信息，并行進行二進制轉碼；對留存的所有報文進行循環處理，直至所有報文的篩選和二進制轉碼全部完成；

將所有報文的二進制轉碼結果進行匯總，并行進行二進制解碼，直至二進制解碼任務全部完成；

其中，內存中的AIS報文是通過內存映射將目標報文的整個文件讀入內存而得到的，使目標報文行的順序不變，且首先讀取一個數據文件，然后解碼該數據文件且并行解碼，在前一個數據文件解碼完成后，并行保存解碼數據和讀取下一數據文件；

所述篩選和二進制轉碼過程為：

對于內存中每個留存的報文，先讀取該報文的報文總數域“x1”域，若“x1”域數值等于1，該報文為單條信息報文，直接將該報文加入單條報文信息集合C；如果所述報文總數域“x1”域數值大于1，該報文為多條信息報文，則根據該“x1”域數值提取該條報文的所有子報文，將該條報文的所有子報文分別轉換成對應的二進制信息，按順序進行拼接，將拼接完成的二進制信息報文加入二進制信息集合B；

內存中留存的所有報文的二進制信息轉換完成后，進行報文信息集合判斷：如果集合C為空，直接將集合B作為結果集合輸出；如果集合C不為空，建立并行任務將集合C內的單條信息報文轉換成對應的二進制信息獲得集合A，合并二進制信息集合A和二進制信息集合B，將合并后的結果作為結果集合輸出；

所述二進制轉碼是對報文信息進行逐個字符提取，將提取字符的ASCII碼減去48，若結果大于40則再減去8，再轉換成二進制字符串；若轉換的二進制字符串不滿6位，則在左側補0直至補滿6位作為拼接結果；若轉換的二進制字符串滿6位，則直接作為拼接結果，再進行后續字符的處理；循環進行直到所有字符處理完成，對拼接結果補充填充位和融合時間戳信息。

2.根據權利要求1所述的一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，在篩選之前，先對內存中的AIS報文進行過濾得到留存的報文；

報文過濾時，先生成目標報文字符串；所述目標報文字符串中將需要留存的每個報文類型，以一個對應的ASCII字符表示；

再對內存中的每個AIS報文提取表示其報文類型的ID碼，將ID碼能與目標報文字符串中任意一個ASCII字符相匹配的AIS報文留存在內存中；將ID碼無法與目標報文字符串中ASCII字符匹配的AIS報文丟棄。

3.根據權利要求1所述的一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，在二進制轉碼前，對所有報文進行校驗，若校驗通過則提取時間戳信息和填充位信息。

4.根據權利要求1所述的一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，獲得所有報文的二進制轉碼結果后，并行迭代進行二進制解碼：先根據解碼工作站CPU的物理核心數建立相應數量的并行二進制解碼任務，再將所有報文的二進制轉碼結果分組并分配給各個二進制解碼任務，并行進行每個二進制解碼任務，匯總解碼結果；循環進行，直至分配的所有二進制解碼任務全部完成。

5.根據權利要求4所述的一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，所述每個二進制解碼任務過程為：讀取一條待解碼的二進制信息，提取該二進制信息的前6位值，根據該二進制信息的前6位值選擇相匹配的處理函數，將前6位以外的二進制數據送入相應處理函數，進行函數解碼，得到解碼結果。

6.根據權利要求1或4所述的一種船舶AIS數據大批量高效解碼方法，其特征在于，任意一個報文文件的二進制解碼的所有任務完成后，在第一存儲器中并行保存解碼結果，同時在第二存儲器中讀取下一個報文文件。

7.一種船舶AIS數據大批量高效解碼系統，其特征在于，它包含：

衛星或者若干個岸基接收站，所述衛星或岸機接收站收集船舶AIS報文；

AIS存儲服務器，所述衛星或岸機接收站收集的AIS報文，通過網絡匯總到所述AIS報文存儲服務器進行存儲；

解碼工作站，所述解碼工作站與AIS存儲服務器連接，解碼工作站采用如權利要求1～6任意一項所述的船舶AIS數據大批量高效解碼方法，對存儲的AIS報文進行處理；

AIS解碼結果存儲服務器，對所述解碼工作站獲得的最終解碼結果進行存儲。