[发明专利]一种基于时间序列的船舶AIS目标航行监控方法

权利要求书

1.一种基于时间序列的船舶AIS目标航行监控方法，其特征在于：

步骤1：将具有相同呼号的AIS序列按时间升序排列，如当前序列前后中两个AIS的经纬度、更新时间相同则删除重复数据，并根据AIS分布的地理范围信息实现野值剔除；

步骤2：将具有相同呼号的序列升序排列，计算相邻AIS点之间的距离，从而得到航速、航向：

其中lat₁、lon₁、lon₂分别是相邻两个AIS的纬度和经度坐标，dis表示相邻两个AIS点的距离，当相邻的AIS点之间的速度大于30m/s时，则将前、后两个AIS点作为分割点e(k-1)、s(k)，从而得到航迹碎片[s(k),e(k)]队列；遍历计算s(k-1)与e(j),jk之间的航速，当航速小于阈值时，合并航迹碎片，直到得到全部的航迹分批信息，最终实现MMSI欺骗判决，并修正AIS序列的航速航向关键信息；

步骤3：按照500米作为网格的长度，计算经纬度的延展ExtLat、ExtLon，以及坐标[IdxLat,IdxLon]：

其中(lat_i,lon_i),i＝1,2,3,…,n表示AIS序列的纬度和经度坐标，R≈6316km是地球半径的近似值，在得到网格后，统计航迹目标在网格的目标出现/消失时间、目标航速/航向、流量分布；当两个目标在不少于20个网格内同时出现的时间差不超过20分钟，则认为出现目标伴随，从而得到伴随目标群。

2.根据权利要求1所述的一种基于时间序列的船舶AIS目标航行监控方法，其特征在于：对指定时间段内船舶目标AIS的时间、航速、航向序列进行差分处理，并对航速进行如下处理：

如果前后两个AIS的时间差大于30分钟，将属于同一个目标的AIS序列拆分为若干子序列[s_w(k),e_w(k)]，基于时间序列方法获得AIS数据的噪声项，并按照下式计算航速、航向差分序列的评估值：

其中N_k是子序列[s_w(k),e_w(k)]的长度，y_k,t是对子序列[s_w(k),e_w(k)]航速或者航向采取时间序列处理后得到的归一化评价值，最终评估船舶AIS目标航行状态：

D_ck、D_ck分别是由差分子序列[s_w(k),e_w(k)]得到的航向、航速差子序列评估值分量。