[發明專利]一種基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法

有效

• 申請號: 201710483906.7
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN107330803B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 邢曉勇;徐坤;陳婧;李凱;陳超
• 申請（專利權）人: 中船重工鵬力（南京）大氣海洋信息系統有限公司
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06Q50/26;G01S13/88
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 石艷紅

1.一種基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1，預設違法捕撈的告警：違法捕撈的告警包括四種類型，分別為禁漁告警，禁入告警，超時告警，超速告警；

每種告警的預設方法如下：

——禁漁告警：當目標船只在監管區域中的滯留時間超過預設閾值時，再結合目標船只的行為，進行智能判斷是否違法；目標船只的行為包括單船捕魚行為和雙船捕魚行為；

是否違法的智能判斷方法，包括如下兩個步驟：

步驟11，單船捕魚禁漁告警：采用滑窗算法一，也即先設定一個滑動時間間隔一和一個時間窗口一，時間每向前滑動一個時間間隔一，統計一次時間窗口一內目標船只的運動軌跡，并計算曲線曲率，當曲線曲率超過預設閾值時，則判斷目標船只的行為是單船捕魚行為，且目標船只違法；

步驟12，雙船捕魚禁漁告警：采用滑窗算法二，也即先設定一個滑動時間間隔二和一個時間窗口二，時間每向前滑動一個時間間隔二，在時間窗口二內：首先，提取與目標船只間距小于預設距離閾值的船只集合Tdis；然后，計算目標船只與船只集合Tdis內所有船只的航跡相關系數、航速相關系數，若航跡相關系數與航速相關系數均超過預設閾值，則判定為兩艘目標船只的行為是雙船捕魚行為；若雙船捕魚行為持續時間超過預設時間閾值時，則定義為違法船只，并設定為一級告警；

——禁入告警：在監管區域中只要有目標船只進入，即定義為違法船只，并設定為一級告警；

——超時告警：目標船只在監管區域中的停留時間超過預設的時間閾值時，則定義為違法船只；

——限速告警，當目標船只的當前航速低于監管區域設定的最低限速閾值或者高于最高限速閾值時，判斷為違法船只，并設定為三級告警；

步驟2，預設監管區域集合S：監管區域為多個，每個監管區域均為多邊形區域，每個監管區域均包括不在同一條直線上的至少三個頂點，每個頂點坐標均用經緯度表示；每個監管區域均進行步驟1中告警類型的預設，所有監管區域及監管區域預設的告警類型，構成預設的監管區域集合S；

步驟3，獲取監管區域船只信息：自動雷達標繪儀ARPA自動接收雷達回波數據并計算獲取所有目標船只的信息，形成目標船只集合T；目標集合T中每個目標船只的信息均包含位置信息和運動狀態信息，其中，位置信息以經緯度表示，運動狀態信息包括航速和航向；

步驟4，判別目標船只是否違法：目標船只是否違法的具體判別方法如下：

步驟41，獲取步驟1預設的監管區域集合S；

步驟42，選取監管區域集合S中的某一個監管區域S(i)，同時獲取步驟2中的目標船只集合T；遍歷目標船只集合T，當目標船只信息符合監管區域S(i)預設的告警時，則提供報警；

步驟43，重復步驟42，遍歷監管區域集合S，完成對所有違法船只的判斷；

步驟5，觸發告警：輸入目標船只告警信息，觸發告警裝置。

2.根據權利要求1所述的基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法，其特征在于：步驟11，單船捕魚禁漁告警時，曲線曲率的計算公式如下：

式中：angRate為曲線曲率；n為時間窗口一內航跡的點數；i為第i個航跡點；ang_i為第i個航跡點對應的航向，單位為弧度；ang_i+1為第i+1個航跡點對應的航向，單位為弧度。

3.根據權利要求1或2所述的基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法，其特征在于：步驟11，單船捕魚禁漁告警時，曲線曲率的預設閾值包括第一級預設閾值、第二級預設閾值和第三級預設閾值，且第三級預設閾值＞第二級預設閾值＞第一級預設閾值；曲線曲率超過第一級預設閾值時，設定為三級告警；曲線曲率超過第二級預設閾值時，設定為二級告警；曲線曲率超過第三級預設閾值時，設定為一級告警。

4.根據權利要求3所述的基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法，其特征在于：第一級預設閾值取值范圍為20％～30％；第二級預設閾值取值范圍為30％～40％；第三級預設閾值取值范圍為40％～50％。

5.根據權利要求1所述的基于多功能雷達船只違法捕撈的行為判別方法，其特征在于：步驟1中禁漁告警時，滯留時間的預設閾值取值范圍為10～120分鐘。