本技術(shù)涉及船舶航跡預(yù)測(cè)，尤其涉及一種船舶異常行為監(jiān)測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、以往在船舶異常行為分析方面的工作主要關(guān)注單源數(shù)據(jù)，如ais數(shù)據(jù)、雷達(dá)、視覺(jué)、遙感衛(wèi)星等方面的數(shù)據(jù)，單一數(shù)據(jù)源無(wú)法涵蓋所有需要監(jiān)測(cè)和分析的信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不完備，影響異常行為檢測(cè)的準(zhǔn)確性。并且，使用單源數(shù)據(jù)時(shí)，未分析不同來(lái)源數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量較差。另外，單一數(shù)據(jù)源無(wú)法涵蓋所有需要監(jiān)測(cè)和分析的信息，導(dǎo)致數(shù)據(jù)不完備，從而影響了異常行為檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

2、基于此，現(xiàn)如今的船舶異常行為分析一般采用多源數(shù)據(jù)進(jìn)行異常分析，如ais數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)，但由于多源數(shù)據(jù)缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，不同的數(shù)據(jù)源可能采用不同的數(shù)據(jù)格式、參數(shù)和度量指標(biāo)等，造成數(shù)據(jù)之間的不兼容性，難以進(jìn)行有效的比對(duì)和分析。并且，受海上氣象、海流等多種因素的影響，ais數(shù)據(jù)和雷達(dá)數(shù)據(jù)的質(zhì)量可能會(huì)受到一定的影響，進(jìn)而影響船舶異常行為分析的準(zhǔn)確性。另外，海上航行涉及多個(gè)船只之間的交互和協(xié)調(diào)，船舶之間存在復(fù)雜的關(guān)系和行為模式，算法需要更復(fù)雜的模型才能進(jìn)行預(yù)測(cè)和判斷，進(jìn)而導(dǎo)致現(xiàn)有的船舶異常行為識(shí)別算法難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本技術(shù)的目的旨在至少能解決上述的技術(shù)缺陷之一，特別是現(xiàn)有技術(shù)中的船舶異常行為識(shí)別算法的準(zhǔn)確性較低，且難以應(yīng)對(duì)復(fù)雜情況的技術(shù)缺陷。

2、本技術(shù)提供了一種船舶異常行為監(jiān)測(cè)方法，所述方法包括：

3、獲取目標(biāo)船舶在當(dāng)前時(shí)刻以及所述當(dāng)前時(shí)刻之前的第一預(yù)設(shè)歷史時(shí)段內(nèi)的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)；

4、使用局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法對(duì)所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)；

5、將各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型中，得到所述目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)；

6、根據(jù)所述預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)船舶是否存在異常行為。

7、可選地，所述使用局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法對(duì)所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)，包括：

8、通過(guò)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)時(shí)空統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型將所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和時(shí)間統(tǒng)一；

9、根據(jù)統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣，以及每一關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣中的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣；

10、依據(jù)各個(gè)關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣中的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣，對(duì)所述統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)。

11、可選地，所述數(shù)據(jù)時(shí)空統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型包括空間統(tǒng)一模型和時(shí)間統(tǒng)一模型；

12、所述通過(guò)預(yù)設(shè)的數(shù)據(jù)時(shí)空統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型將所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間和時(shí)間統(tǒng)一，包括：

13、通過(guò)所述空間統(tǒng)一模型將所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行空間統(tǒng)一；

14、通過(guò)所述時(shí)間統(tǒng)一模型將空間統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間統(tǒng)一。

15、可選地，所述根據(jù)統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣，包括：

16、確定每一時(shí)刻下統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的航跡點(diǎn)是否在所述目標(biāo)船舶的波門內(nèi)，并得到各個(gè)時(shí)刻下的各個(gè)航跡點(diǎn)的確定結(jié)果；

17、根據(jù)各個(gè)時(shí)刻下的各個(gè)航跡點(diǎn)的確定結(jié)果，確定所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣。

18、可選地，所述根據(jù)統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)確定每一關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣中的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣，包括：

19、根據(jù)統(tǒng)一后的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)確定每一關(guān)聯(lián)航跡點(diǎn)矩陣中各個(gè)航跡點(diǎn)之間的距離差，并根據(jù)各個(gè)航跡點(diǎn)之間的距離差構(gòu)建所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的距離差矩陣；

20、依據(jù)所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的距離差矩陣，計(jì)算所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣。

21、可選地，所述依據(jù)所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的距離差矩陣，計(jì)算所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣，包括：

22、依據(jù)所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的距離差矩陣，計(jì)算所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的每一航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離信息熵以及所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的系統(tǒng)最大熵；

23、根據(jù)所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的每一航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的距離信息熵以及所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的系統(tǒng)最大熵，計(jì)算所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的每一航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剩余度函數(shù)；

24、根據(jù)各個(gè)時(shí)刻的每一航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的剩余度函數(shù)，確定所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的所有航跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的權(quán)重矩陣。

25、可選地，所述目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型的訓(xùn)練過(guò)程，包括：

26、獲取各個(gè)船舶在第二預(yù)設(shè)歷史時(shí)段內(nèi)的樣本船舶位置數(shù)據(jù)和樣本航海雷達(dá)數(shù)據(jù)；

27、使用局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法對(duì)各個(gè)船舶的樣本船舶位置數(shù)據(jù)和樣本航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到各個(gè)船舶在各個(gè)時(shí)刻的樣本融合航跡數(shù)據(jù)；

28、將各個(gè)船舶在各個(gè)時(shí)刻的樣本融合航跡數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的初始船舶航跡預(yù)測(cè)模型中，并使用adam算法對(duì)所述初始船舶航跡預(yù)測(cè)模型中的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行更新，直到達(dá)到預(yù)設(shè)訓(xùn)練條件時(shí)為止，得到目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型。

29、本技術(shù)還提供了一種船舶異常行為監(jiān)測(cè)裝置，包括：

30、數(shù)據(jù)獲取模塊，用于獲取目標(biāo)船舶在當(dāng)前時(shí)刻以及所述當(dāng)前時(shí)刻之前的第一預(yù)設(shè)歷史時(shí)段內(nèi)的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)；

31、加權(quán)融合模塊，用于使用局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法對(duì)所述船舶位置數(shù)據(jù)和所述航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到所述目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)；

32、航跡預(yù)測(cè)模塊，用于將各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型中，得到所述目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型輸出的預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)；

33、異常監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)所述預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)確定所述目標(biāo)船舶是否存在異常行為。

34、本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，使得一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行如上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述船舶異常行為監(jiān)測(cè)方法的步驟。

35、本技術(shù)還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：一個(gè)或多個(gè)處理器，以及存儲(chǔ)器；

36、所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)可讀指令，所述計(jì)算機(jī)可讀指令被所述一個(gè)或多個(gè)處理器執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行如上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述船舶異常行為監(jiān)測(cè)方法的步驟。

37、從以上技術(shù)方案可以看出，本技術(shù)實(shí)施例具有以下優(yōu)點(diǎn)：

38、本技術(shù)提供的船舶異常行為監(jiān)測(cè)方法、裝置、存儲(chǔ)介質(zhì)及計(jì)算機(jī)設(shè)備，在對(duì)目標(biāo)船舶進(jìn)行異常行為監(jiān)測(cè)時(shí)，可以先獲取目標(biāo)船舶在當(dāng)前時(shí)刻以及當(dāng)前時(shí)刻之前的第一預(yù)設(shè)歷史時(shí)段內(nèi)的船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)；接著，本技術(shù)可以使用局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法對(duì)船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)融合，得到目標(biāo)船舶在各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)，該融合航跡數(shù)據(jù)是通過(guò)對(duì)船舶位置數(shù)據(jù)和航海雷達(dá)數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間和空間上的統(tǒng)一，又通過(guò)局部信息熵的加權(quán)航跡融合算法去除了不相關(guān)的航跡點(diǎn)，并依據(jù)各個(gè)相關(guān)航跡點(diǎn)的權(quán)重進(jìn)行加權(quán)融合后得到的，因此，將各個(gè)時(shí)刻的融合航跡數(shù)據(jù)輸入至預(yù)設(shè)的目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型中，即可得到目標(biāo)船舶航跡預(yù)測(cè)模型輸出的較為準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)，根據(jù)該預(yù)測(cè)航跡數(shù)據(jù)即可精準(zhǔn)確定目標(biāo)船舶是否存在異常行為。