网位仪的识别方法、装置、可读存储介质和AIS系统与流程

本发明涉及船舶，具体而言，涉及一种网位仪的识别方法、装置、可读存储介质和ais系统。

背景技术：

1、网位仪，也称渔网示标仪或渔网定位仪，是一种基于ais（automaticidentification system，船舶自动识别系统）技术的class b类发射设备，内置gps（globalpositioning system，全球定位系统）卫星定位功能。在海事领域，网位仪主要被安装在渔网的浮标内，用于精准定位渔网的位置。网位仪具有多种功能，包括前视扫描、网位扫描、俯仰探测和鱼获信号接收等。它主要用于测定拖网网口的高度，探测拖网浮纲上方、下方的鱼群信息，以及在曳行中浮纲的稳定状态。此外，网位仪还能在测程范围内测定拖网所在的水层和温度信息。这些信息可以帮助船员更好地操纵渔网，使其瞄准鱼群进行捕捞，从而提高捕捞的经济效益，减少人力、物力的盲目消耗。然而，近年来一些不合规的网位仪产品进入市场，部分渔民也存在违规布设网位仪的行为。这些行为严重扰乱了水上通航环境和通信秩序，对海上无线电通信秩序造成了一定的侵扰。因此，相关部门高度重视网位仪的整治工作，通过加强与相关部门的沟通协调，开展细致调研，明确整治重点、人员及任务分工等相关安排，以维护水上航行的安全。虽然有相关部门颁布规定规范网位仪的使用，将网位仪的名称统一，例如以如下两种方式命名：（1）“net-序号-船名”形式，net代表渔网，序号代表网具编号。（2）网位仪九位码前三位不使用船舶、航标等已经占用的号段，中间两位根据所属不同区域分配，后四位按照辖区网位仪个数依次排序设置。但是如图3所示，现在沿海领域还存在大量的不规范命名，这些通过一些船位网站解析后和船舶无法区别开来，对于相关海事领域人员造成困扰与麻烦。

2、因此，如何提出一种能够有效识别出网位仪的识别方法成为目前亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决相关技术中网位仪无法有效识别的问题。

2、因此，本发明的第一个目的在于提供了一种网位仪的识别方法。

3、本发明的第二个目的在于提供了一种网位仪识别模型的构建方法。

4、本发明的第三个目的在于提供了一种网位仪的识别装置。

5、本发明的第四个目的在于提供了一种网位仪的识别装置。

6、本发明的第五个目的在于提供了一种可读存储介质。

7、本发明的第六个目的在于提供了一种ais系统。

8、本发明第一方面的技术方案提供了一种网位仪的识别方法，包括：获取预设区域内仅发出单种报文数据的所有目标；根据预设报文类型，从所有目标中筛选出第一目标；获取第一目标发出的所有报文数据；根据预设匹配规则，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据；将满足预设匹配规则的第一目标报文数据对应的第一目标确定为网位仪。

9、根据本发明提供的网位仪的识别方法，通过获取到预设区域内的只能发出单种报文数据的所有目标，然后对获取到的所有目标进行筛选，筛选出发出的报文数据满足预设报文类型的第一目标，获取第一目标发出的所有报文数据，并确定出满足预设匹配规则的第一目标报文数据，这样就可以根据第一目标报文数据确定出预设区域内的哪些目标是网位仪。可以理解的是，由于本技术直接获取的是预设区域内只能发出单种报文数据的目标，因此，该步骤可以将大部分船舶排除，而之所以能够将大部分船舶排除，是因为船舶可以发出多种类型的报文，也可以只发出一种类型的报文，而网位仪却只能够发出一种类型的报文（发出的是19号报文），因此，通过该步骤就能够将发出多种类型报文的船舶排除，从而可以简化数据，提高数据处理的速度。同时，将发出多种类型的报文排除之后，又进行了进一步筛选，筛选出发出的报文数据满足预设报文类型的第一目标，这样又进一步将不发出预设报文类型的船舶排除掉，进一步简化了数据的处理量，提高运算速度。然后就可以对只发出预设报文类型的船舶和网位仪进行筛选，判断第一目标的报文数据是否满足预设匹配规则，从而筛选出网位仪。本技术相比于传统的ais数据分析主要关注船舶的动态信息而言，本技术将目光转向报文数据的格式，也即，本技术将目光转向ais数据中与网位仪相关的特定字段，这种针对性的数据分析方法，不仅提高了识别精度，还降低了误判的可能性。且通过本技术的判断逻辑，能够准确识别网位仪的正确率在95％以上，减少了其对船位显示网站中正常船舶的干扰，提高了海上通信秩序。

10、其中，本领域技术人员可知的是，报文数据属于ais系统中的ais数据。

11、另外，本技术提供的网位仪的识别方法还可以具有如下附加技术特征：

12、在一些技术方案中，可选地，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据的步骤，包括：获取报文数据中的mmsi（maritime mobile service identity，海上移动通信业务标识）数据；根据mmsi数据的前三位编码进行国籍匹配，将前三位编码不能够匹配到国籍的mmsi数据确定为第一mmsi数据；从第一mmsi数据中筛选出编码不是9位数的第一mmsi数据；将编码不是9位数的第一mmsi数据确定为第二mmsi数据；将第二mmsi数据确定为第一目标报文数据。

13、在该技术方案中，由于报文数据包括mmsi数据，这样就可以判断mmsi数据是否满足预设匹配规则，从而将满足预设匹配规则的第二mmsi数据确定为第一报文数据。在确定mmsi数据是否满足预设匹配规则时，可以通过国籍和mmsi数据的编码位数进行判断。具体地，先根据mmsi数据的前三位编码进行国籍匹配，将前三位编码不能够匹配到国籍的mmsi数据确定为第一mmsi数据，然后从第一mmsi数据中筛选出编码不是9位数的第一mmsi数据，将编码不是9位数的第一mmsi数据确定为第二mmsi数据，第二mmsi数据即为第一目标报文数据。

14、在一些技术方案中，可选地，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据的步骤，包括：获取报文数据中的名称数据；从名称数据中筛选出以net、buoy、ais buoy、yuwang、wangqu、biao或yu开头的第一名称数据；或从名称数据中筛选出以v结尾或者倒数第二位为v的第一名称数据；或从名称数据中筛选出全部由数字组成的第一名称数据；或从名称数据中筛选出以yu加超过6位的数字结尾的第一名称数据；将第一名称数据确定为第一目标报文数据。

15、在该技术方案中，由于报文数据包括名称数据，这样就可以判断名称数据是否满足预设匹配规则，从而将满足预设匹配规则的第一名称数据确定为第一报文数据。可以从名称数据中筛选出以net、buoy、ais buoy、yuwang、wangqu、biao或yu开头的第一名称数据。或者可以从名称数据中筛选出以v结尾或者倒数第二位为v的第一名称数据。或者可以从名称数据中筛选出全部由数字组成的第一名称数据。或者可以从名称数据中筛选出以yu加超过6位的数字结尾的第一名称数据。

16、在一些技术方案中，可选地，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据的步骤，包括：获取任一第一目标的报文数据中的第二名称数据和第三mmsi数据；将第二名称数据和第三mmsi数据进行对比，在第二名称数据和第三mmsi数据具有相同的连续5位数字编码时，将任一目标的第二名称数据确定为满足预设匹配规则的第一目标报文数据。

17、在该技术方案中，可以通过对一个第一目标中的第二名称数据和第三mmsi数据进行对比来确定第一目标报文数据。具体地，获取任一第一目标的报文数据中的第二名称数据和第三mmsi数据，将第二名称数据和第三mmsi数据进行对比，在第二名称数据和第三mmsi数据具有相同的连续5位数字编码时，将任一目标的第二名称数据确定为满足预设匹配规则的第一目标报文数据。

18、在一些技术方案中，可选地，网位仪的识别方法还包括：确定出所有报文数据中不满足预设匹配规则的第二目标报文数据；根据任一第二目标报文数据确定出与任一第二目标报文数据对应的第二目标的航行行为；将航行行为满足预设航行行为的第二目标确定为网位仪。

19、在该技术方案中，当第一目标的报文数据不满足预设匹配规则的报文数据时，可以通过航行行为来进行进一步判断，以确定不满足预设匹配规则的报文数据所对应的第一目标是否为网位仪，可以理解的是，通过双重确定目标是否为网位仪，大大提高了判定的准确率。具体地，可以根据任一第二目标报文数据确定出与任一第二目标报文数据对应的第二目标的航行行为，然后将航行行为满足预设航行行为的第二目标确定为网位仪。

20、在一些技术方案中，可选地，航行行为数据包括但不限于位置数据、速度数据和航向数据等。

21、在一些技术方案中，可选地，将航行行为满足预设航行行为的第二目标确定为网位仪的步骤，包括：获取预设区域内已识别出的网位仪；确定出距离已识别出的网位仪第一预设距离的第三目标；根据第二目标报文数据，从第三目标中确定出，在第一预设时长内经度和纬度的改变距离处于预设范围内的第二目标；将第二目标确定为网位仪。

22、在该技术方案中，可以先获取预设区域内已识别出的网位仪，然后确定出距离已识别出的网位仪第一预设距离的第三目标，并根据第二目标报文数据，从第三目标中确定出，在第一预设时长内经度和纬度的改变距离处于预设范围内的第二目标，将第二目标确定为网位仪。可以理解的是，在第一预设时长内经度和纬度的改变距离处于预设范围内的目标可以视为与网位仪相对静止。例如，连续6小时经纬度改变的距离不超过0.5海里。而由于航行行为数据可以包括位置数据、速度数据和航向数据等，因此通过航行行为数据可以确定出与网位仪相对静止的第二目标。同时，本领域技术人员可知的是，每个渔网上有多个网位仪，因此，同一渔网上的多个网位仪之间应该是相对静止的，因此该方案正是基于该原理而提出的，通过已知的网位仪确定与其相对静止的第二目标，从而将第二目标确定为网位仪。

23、在一些技术方案中，可选地，将航行行为满足预设航行行为的第二目标确定为网位仪的步骤，包括：获取预设区域内已识别出的任一船舶；确定出距离已识别出的任一船舶第二预设距离的第四目标；从第四目标中确定出与已识别出的任一船舶的航向相差预设角度的第五目标；根据第二目标报文数据，从第五目标中确定出第二预设时长内与已识别出的任一船舶的轨迹相似度满足预设值的第二目标；将第二目标确定为网位仪。

24、在该技术方案中，可以先确定出已识别出的任一船舶，然后确定距离该船舶第二预设距离的第四目标，并根据航行行为数据从第四目标中确定出与已识别出的任一船舶的航向相差预设角度的第五目标，然后根据第二目标报文数据再从第五目标中确定出第二预设时长内与已识别出的任一船舶的轨迹相似度满足预设值的第二目标，该第二目标即为网位仪。

25、可以理解的是，船舶在下网时，可以将渔网放入海中，然后船舶离开，或者船舶带着渔网一起移动，而该方案正是基于船舶带着渔网一起移动而提出的。通过确定目标与已知船舶的航向，并确定两者在预设时间内的轨迹相似度，从而确定出两者是否有关联，进而确定出该目标是否为网位仪。

26、在一些技术方案中，可选地，预设角度大于等于-15°，且小于等于15°。

27、在该技术方案中，当预设角度在-15°到15°之间时，可以确定船舶和第四目标的航向基本相同。

28、在一些技术方案中，可选地，预设值大于等于80%。

29、在一些技术方案中，可选地，第二预设时长大于等于6小时。

30、在一些技术方案中，可选地，网位仪的识别方法还包括：对获取到的第一目标发出的所有报文数据进行更新。

31、在该技术方案中，还可以对获取到的第一目标发出的所有报文数据进行更新，从可以实时准确地确定出预设区域内的网位仪。

32、在一些技术方案中，可选地，预设报文类型包括class-b类19号报文。

33、在该技术方案中，预设报文类型可以是class-b类19号报文，网位仪的ais数据全部来源于class-b类19号报文，但class-b类19号报文中也包括船舶的ais数据。

34、本发明第二方面的技术方案提供了一种网位仪识别模型的构建方法，包括：构建基于深度学习算法的基础模型，基础模型能够实现第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法；根据多个船舶和多个网位仪的报文数据构建训练样本集；利用训练样本集对基础模型进行训练，并调整基础模型的参数，以得到网位仪识别模型。

35、根据本发明提供的网位仪识别模型的构建方法，包括：构建基于深度学习算法的基础模型，根据多个船舶和多个网位仪的报文数据构建训练样本集，利用训练样本集对基础模型进行训练，并调整基础模型的参数，以得到网位仪识别模型。其中，基础模型能够实现第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法。通过采用深度学习算法构建模型，并进行训练和调整模型的数据，能够使得网位仪识别模型更准确区分网位仪信号与其他船舶信号。

36、本发明第三方面的技术方案提供了一种网位仪的识别装置，包括：第一获取模块，用于获取预设区域内仅发出单种报文数据的所有目标；筛选模块，用于根据预设报文类型，从所有目标中筛选出第一目标；第二获取模块，用于获取第一目标发出的所有报文数据；第一确定模块，用于根据预设匹配规则，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据；第二确定模块，用于将满足预设匹配规则的第一目标报文数据对应的第一目标确定为网位仪。

37、根据本发明提供的网位仪的识别装置，包括第一获取模块、筛选模块、第二获取模块、第一确定模块和第二确定模块。第一获取模块能够获取预设区域内仅发出单种报文数据的所有目标。筛选模块能够根据预设报文类型，从所有目标中筛选出第一目标。第二获取模块能够获取第一目标发出的所有报文数据。第一确定模块能够根据预设匹配规则，确定出所有报文数据中满足预设匹配规则的第一目标报文数据。第二确定模块能够将满足预设匹配规则的第一目标报文数据对应的第一目标确定为网位仪。本技术相比于传统的ais数据分析主要关注船舶的动态信息而言，本技术将目光转向报文数据的格式，也即，本技术将目光转向ais数据中与网位仪相关的特定字段，这种针对性的数据分析方法，不仅提高了识别精度，还降低了误判的可能性。且通过本技术的判断逻辑，能够准确识别网位仪的正确率在95％以上，减少了其对船位显示网站中正常船舶的干扰，提高了海上通信秩序。

38、在一些技术方案中，可选地，网位仪的识别装置还包括：第三确定模块，用于确定出所有报文数据中不满足预设匹配规则的第二目标报文数据；根据任一第二目标报文数据确定出与任一第二目标报文数据对应的第二目标的航行行为；将航行行为满足预设航行行为的第二目标确定为网位仪。

39、在一些技术方案中，可选地，第三确定模块具体用于获取预设区域内已识别出的网位仪；确定出距离已识别出的网位仪第一预设距离的第三目标；根据第二目标报文数据，从第三目标中确定出，在第一预设时长内经度和纬度的改变距离处于预设范围内的第二目标；将第二目标确定为网位仪。

40、在一些技术方案中，可选地，第三确定模块具体用于获取预设区域内已识别出的任一船舶；确定出距离已识别出的任一船舶第二预设距离的第四目标；从第四目标中确定出与已识别出的任一船舶的航向相差预设角度的第五目标；根据第二目标报文数据，从第五目标中确定出第二预设时长内与已识别出的任一船舶的轨迹相似度满足预设值的第二目标；将第二目标确定为网位仪。

41、在一些技术方案中，可选地，网位仪的识别装置还包括：更新模块，用于对获取到的第一目标发出的所有报文数据进行更新。

42、本发明第四方面的技术方案提供了一种网位仪的识别装置，包括：存储器和处理器，存储器储存有程序或指令，程序或指令被处理器执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。

43、根据本发明提供的网位仪的识别装置，包括存储器和处理器，存储器储存有程序或指令，程序或指令被处理器执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。由于该网位仪的识别装置能够实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。因此，本发明提供的网位仪的识别装置还具有第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的全部有益效果，在此不再赘述。

44、本发明第五方面的技术方案提供了一种可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。

45、根据本发明提供的可读存储介质，其上存储有程序或指令，程序或指令被执行时，实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。由于该可读存储介质能够实现如第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的步骤。因此，本发明提供的可读存储介质还具有第一方面任一项技术方案中的网位仪的识别方法的全部有益效果，在此不再赘述。

46、本发明第六方面的技术方案提供了一种ais系统，包括：第三方面技术方案或第四方面技术方案中的网位仪的识别装置；和/或第五方面技术方案的可读存储介质。

47、根据本发明提供的ais系统，包括：第三方面技术方案或第四方面技术方案中的网位仪的识别装置；和/或第五方面技术方案的可读存储介质。由于该ais系统包括第三方面技术方案或第四方面技术方案中的网位仪的识别装置；和/或第五方面技术方案的可读存储介质。因此，本发明提供的ais系统还具有第三方面技术方案或第四方面技术方案中的网位仪的识别装置；和/或第五方面技术方案的可读存储介质的全部有益效果，在此不再赘述。

48、本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。