本公開一般涉及估計船舶意圖。

背景技術(shù)：

全球每天發(fā)生大量的航運活動。可很難監(jiān)控和有效地評估所有的航運活動，以辨識潛在的問題，諸如走私行動、恐怖威脅等。某些類型和/或尺寸的船舶廣播包含船舶位置信息和其它識別信息的自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)。AIS系統(tǒng)是用于識別一定距離處的船舶的廣泛傳播的、基于應答機的系統(tǒng)。不幸的是，相當多的船舶廣播異常數(shù)據(jù)，并且由分析者實時評估所有的異常數(shù)據(jù)(或者由緝私船攔截所有船舶廣播的異常數(shù)據(jù)用于進一步的調(diào)查)是不實際的。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在特定的實施例中，一種計算機實施的方法包含從船舶接收海上船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)。所述方法包含確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)。所述方法還包含基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。響應所述惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，所述方法還包含生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

在另一個特定的實施例中，一種計算機可讀儲存介質(zhì)儲存指令，所述指令當由處理器執(zhí)行時致使所述處理器執(zhí)行各種操作。所述操作包含從船舶接收海上船舶AIS數(shù)據(jù)。所述操作包含確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)，并且基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。所述操作還包含響應惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

在另一個特定的實施例中，一種系統(tǒng)包括處理器和與所述處理器通信的存儲器。所述存儲器包含由所述處理器可執(zhí)行的指令以執(zhí)行各種操作。所述操作包含從船舶接收海上船舶AIS數(shù)據(jù)。所述操作包含確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)，并且基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。所述操作還包含響應惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

能夠在各種實施例中單獨地或者可以與其他實施例結(jié)合實現(xiàn)已經(jīng)描述的特征、功能和優(yōu)點，參考以下描述和附圖公開了其進一步的細節(jié)。

附圖說明

圖1是根據(jù)一個實施例例示海上安全系統(tǒng)的圖示；

圖2是例示基于估計的惡意船舶意圖的可能性確定是否生成警報的方法的特定實施例的流程圖；

圖3是例示基于估計的惡意船舶意圖的可能性確定是否生成警報的方法的另一個特定實施例的流程圖；以及

圖4是根據(jù)本公開包含經(jīng)配置用于支持計算機實施的方法和計算機可執(zhí)行的程序指令(或代碼)的實施例的通用計算設備的計算環(huán)境的框圖說明。

具體實施方式

本公開涉及評估由船舶廣播的信息(例如，AIS數(shù)據(jù))，并且執(zhí)行模仿類似人的推理的自動化分析，以確定船舶是否是“問題”船舶，或在數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的問題是否具有合法的解釋(諸如AIS收發(fā)器數(shù)據(jù)的“粗心的”維護)的系統(tǒng)和方法。識別更可能代表“問題”船舶的船舶可以允許海上安全分析者和海岸警衛(wèi)人員集中于最可能代表潛在的威脅的船舶上，潛在地提供改善的海上/沿海安全?？梢酝ㄟ^啟發(fā)式技術(shù)、邏輯技術(shù)和數(shù)值算法技術(shù)的應用估計惡意船舶意圖的可能性。為了例示，關(guān)于船舶的意圖可以生成一組假設，并且基于證據(jù)的優(yōu)勢，該組假設可以變窄。

在本公開中，可以評估從船舶(例如，船)接收的AIS數(shù)據(jù)，以確定由發(fā)送器(船舶)提供的信息是否是不正確的。不正確的信息可以包含不正確的位置信息或其它信息，諸如不正確的識別數(shù)據(jù)或旅程信息。當檢測到不正確的信息時，執(zhí)行分析以確定船舶是否應該被“標記”用于(例如，由分析者或海岸警衛(wèi)隊)進一步關(guān)注。

在一些情況下，由于用戶疏忽或缺乏知識，所以AIS數(shù)據(jù)可以是不正確的。在其它情況下，因為用戶已經(jīng)嘗試對欺騙或蒙蔽接收方進行調(diào)整，允許用戶繼續(xù)進行非法或恐怖活動而不被發(fā)現(xiàn)，所以AIS數(shù)據(jù)可以是不正確的。

本公開描述了應用一系列算法以廣播AIS數(shù)據(jù)，以允許進行異常檢測，并且提供廣播AIS數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)源(包含開源、商業(yè)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù))的相關(guān)性。評估可以不需要“預清理的”或經(jīng)過驗證的數(shù)據(jù)以校正問題，諸如印刷錯誤和/或不完整的船舶名字/識別號碼和/或缺失數(shù)據(jù)和/或含有錯誤的數(shù)據(jù)。算法被嵌入在該評估中，該評估對這些問題中的很多問題作出解釋。另外，由于使用來自這些源的數(shù)據(jù)的后續(xù)多假設評估是基于證據(jù)的優(yōu)勢，所以因該數(shù)據(jù)對于額外的調(diào)查僅確定是否有至少一個合理的原因，而該數(shù)據(jù)沒有必要是完美的。此外，評估是完全自動化的，不需要人設置或干預(除非或直到生成警報)。

第一步驟是檢測不正確的信息。對于位置數(shù)據(jù)，第二位置信息源可以被用于驗證從船舶接收的AIS位置數(shù)據(jù)。還針對“合理性”或“無理性”評估AIS位置數(shù)據(jù)，諸如從超過閾值距離的預期船舶位置或者與陸地上的或非可通航的水域中的位置相關(guān)聯(lián)的位置的偏離。如果船舶沒有位于預期位置處(在合理性的程度內(nèi))，則可以評估關(guān)于天氣延誤、港口擁堵或發(fā)貨人安排更新的信息，以確定是否有用于偏離預期位置的解釋。如果對于偏離不能找到合理的解釋，則該偏離可以被標記為異常(本文中被稱為“船舶位置異?！?。

能夠是不正確的其他信息(來自AIS數(shù)據(jù))是由船舶廣播的AIS識別數(shù)據(jù)。當識別AIS識別數(shù)據(jù)中的錯誤時，嘗試確定正確信息，并且確定不正確的信息的解釋?？梢詮目煽康拇靶畔⒃礄z索正確信息，并且然后執(zhí)行自動化分析以確定錯誤的可能的解釋。該分析還可以使用歷史數(shù)據(jù)。用于船舶、船員或航運公司的含有錯誤的信息的歷史可以是對于推斷船舶意圖的有用的指示符。此外，還可以有可用于確定錯誤的解釋的常見的錯誤和/或行為的模式。

由船舶廣播的AIS旅程數(shù)據(jù)中還能夠有錯誤。在一些情況下，這樣的錯誤是船員更新旅程信息緩慢的結(jié)果。歷史行為模式能夠用于評估這些錯誤。其它信息源諸如船的航程細節(jié)或安排還能夠被用于確定船舶運動是否與預期相匹配(與AIS旅程數(shù)據(jù)無關(guān))。

基于可疑的AIS廣播員，本公開的系統(tǒng)不僅提供了警報，還提供了可能的船舶意圖的指示(或分類)。例如，很多人(往往為休閑乘船的人)讓AIS發(fā)送器留在默認設置上。其他人將特殊的消息或附加數(shù)據(jù)嵌入AIS規(guī)范的外面。因此，不使用次要數(shù)據(jù)的AIS數(shù)據(jù)的分析可以允許確定AIS數(shù)據(jù)是否與廣播AIS數(shù)據(jù)的船舶一致。如果附加數(shù)據(jù)是可用的(例如，來自因特網(wǎng)上的公共領(lǐng)域源)，則能夠執(zhí)行額外的分析以確定船舶(和AIS號碼)是否與和特定類型的數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)的模式相匹配。作為說明性的示例，走私往往涉及船舶所有權(quán)的頻繁改變。作為另一個說明性示例，恐怖主義往往涉及偽裝為另一個船舶的一個船舶。在這樣的情況下，可以至少概括地推斷意圖，并且支持所推斷的意圖的數(shù)據(jù)可以被提供給人工操作員，以允許確定是將警報轉(zhuǎn)遞到上級機關(guān)還是采取行動。本文所描述的自動化處理還排除了具有AIS數(shù)據(jù)錯誤的大量船舶，該AIS數(shù)據(jù)錯誤僅僅是干擾而不是真正的安全威脅。

本公開的自動化評估/分析可以不需要詳盡的、通用數(shù)據(jù)。相反地，本公開的系統(tǒng)可以在(例如，全球的)區(qū)域內(nèi)進行操作。類似地，本公開的系統(tǒng)不需要歷史AIS數(shù)據(jù)或人工干預以清除/輸入這樣的數(shù)據(jù)。異常數(shù)據(jù)是否可能代表惡意船舶意圖的評估可以利用可用的數(shù)據(jù)的子集，并且評估不需要完整的航程數(shù)據(jù)，或甚至來自區(qū)域中的所有船舶的數(shù)據(jù)。

AIS數(shù)據(jù)評估的說明性的示例包含識別來自多個源的數(shù)據(jù)的相關(guān)性。AIS數(shù)據(jù)評估還可以考慮數(shù)據(jù)源的質(zhì)量/保真度，包含數(shù)據(jù)源的歷史性能的使用?？梢跃S護多個并發(fā)的假設，并且可以生成查詢，以驗證每個單獨的假設/使每個單獨的假設無效?？梢苑治雒總€數(shù)據(jù)異常(例如，速度變化可以暗示很多事情)。本公開合并機制以增加/減少特定假設中的“可信度”。

在本公開中，可以關(guān)于船舶的當前行動評估船舶的歷史(和/或與船舶相關(guān)聯(lián)的實體，諸如國家、組織或人)。作為歷史評估的說明性的示例，歷史上服務于非洲沿海群集的船可以改變操作的地理區(qū)域或運載的貨物的類型，歷史上不運載乘客的貨船可以運載乘客，或者船員數(shù)量組成可以相對于船舶的歷史船員信息改變，以及其它供選擇的方案。偏離正常行為的示例可以包含用與正常相比更大或更小的船員運行的船，或工作在與正常方向“相反的”給定路線上的船，以及其它供選擇的方案。另外地，可以評估相關(guān)聯(lián)的實體的意圖和最近的行動(例如，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)國家X在過去多次試圖走私Y(jié)等)。

評估的其它示例包含評估書面材料、報告，或者評估文檔內(nèi)代表的意圖的情報分析。還可以評估可用的文件編制中的一致性(例如，比較由相關(guān)聯(lián)的實體所報告的內(nèi)容、由港口所報告的內(nèi)容、由傳輸載體所報告的內(nèi)容等之間的載貨單)。在一些情況下，當相關(guān)聯(lián)時，多種類型的貨物可以形成風險(例如，單個船舶運輸物品(雖然它們自身是不危險的，但當結(jié)合時能夠是危險的)，諸如肥料和燃料油、能夠用作雙用途的硬件等)?？梢栽u估不止一個船，以識別地理上/按年代會聚的附屬的船舶/實體(例如，每一個潛在地承載武器的部件、非法技術(shù)操作的部件等)。

在一些情況下，完整的分析報告可以被提供用于可疑的實體，不僅僅是號碼/評分(例如，因為船X具有走私行動的歷史，船員中的四個成員先前已經(jīng)被判走私操作的罪，港口來訪的模式遵循已知的、常見的走私模式等，所以船X被認為構(gòu)成風險)。評估可以合并相關(guān)區(qū)域中的已知的條件(例如，當國家X被封鎖時，尋找可以為欺騙AIS數(shù)據(jù)和/或文書工作的船)。評估可以尋找起初看起來可疑的AIS數(shù)據(jù)異常無害的解釋。作為示例，船在一個位置上來回旋轉(zhuǎn)可能是正等待集合，或者船可能是正在釣魚、集結(jié)潛水員等。作為另一個示例，遵循迂回路線和/或?qū)⑺俣茸兓癁檎Ｋ俣纫酝獾拇赡苷龔氖聰硨顒樱蛘叽赡芫哂袡C械問題(基于歷史數(shù)據(jù))，或者船可能正在避開天氣或海盜等。

參考圖1，圖示100例示了海上安全系統(tǒng)的特定的實施例。在圖1中，例示了多個海上船舶以示出在一些情況下異常AIS數(shù)據(jù)可以指示第一船舶代表對另一個船舶的威脅(例如，由海盜的ASI欺騙)。圖1還例示了在確定異常AIS數(shù)據(jù)具有代表實際威脅的高的可能性時，可以將警報發(fā)送給一個或更多個安全人員(例如，港口安全人員)和/或海岸警衛(wèi)隊人員。識別與其他異常AIS數(shù)據(jù)相比更可能代表實際威脅的特定的異常AIS數(shù)據(jù)可以允許授權(quán)人員更有效地集中于他們的威脅預防/減輕努力上。

在圖1中所例示的特定的實施例中，計算設備102與一個或更多個海事人員104(例如，海上安全分析者)相關(guān)聯(lián)、計算設備102被分配給一個或更多個海事人員104(例如，海上安全分析者)，或者由一個或更多個海事人員104(例如，海上安全分析者)訪問計算設備102。計算設備102包含處理器106和與處理器106通信的存儲器108。存儲器108儲存由處理器106可執(zhí)行的指令以執(zhí)行各種操作。在圖1的說明性示例中，存儲器108包含AIS數(shù)據(jù)比較模塊110、船舶意圖可能性估計模塊112、閾值114(或多個閾值)和警報生成模塊116。

圖1還例示了計算設備102可以經(jīng)配置用于(例如，經(jīng)由收發(fā)器118)與一個或更多個海上船舶通信。僅用于說明的目的，圖1示出第一船舶120、第二船舶122和第三船舶124的示例。應當理解，供選擇的數(shù)量的船舶可以將數(shù)據(jù)傳送到計算設備102。圖1例示了第一船舶120可以經(jīng)由廣播傳輸將海上船舶AIS數(shù)據(jù)130(本文中被稱為在“AIS數(shù)據(jù)”中)傳輸?shù)接嬎阍O備102。AIS數(shù)據(jù)130可以包含AIS位置數(shù)據(jù)、AIS識別數(shù)據(jù)、AIS旅程數(shù)據(jù)或其組合。某些類型的AIS數(shù)據(jù)可以特別地指示潛在的威脅，諸如ASI欺騙(例如，假裝海上移動識別碼(MMSI)、當前位置等)或不廣播AIS數(shù)據(jù)。這樣的行為可以代表具有與潛在的威脅/敵對意圖相關(guān)聯(lián)的高的可能性的異常數(shù)據(jù)的示例。相比之下，使用默認值，使用“最優(yōu)(cute)”值，“差1(off by 1)”MMSI號碼和空字段可以具有代表潛在的威脅/敵對意圖的低的可能性。

計算設備102經(jīng)配置用于接收AIS數(shù)據(jù)130。圖1例示一個或更多個次要數(shù)據(jù)源可以是可訪問計算設備102的。例如，第一次要數(shù)據(jù)源132可以包含次要位置數(shù)據(jù)，第二次要數(shù)據(jù)源134可以包含次要船舶識別數(shù)據(jù)，并且第三次要數(shù)據(jù)源136可以包含天氣數(shù)據(jù)、港口擁堵數(shù)據(jù)、發(fā)貨人安排數(shù)據(jù)或其組合(以及其它供選擇的方案)。為了例示，壞天氣可以解釋轉(zhuǎn)接延遲、路線異常(例如，離開標準航線以避開暴風雨)、行程改變(例如，當涉及多港口路線時改變到達港口的次序，這可以適用于特定類型的船舶和貨物)。

計算設備102經(jīng)配置用于確定AIS數(shù)據(jù)130是否包含異常數(shù)據(jù)，并且基于異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)(例如，儲存在次要數(shù)據(jù)源132-136中的一個或更多個處的數(shù)據(jù))的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。圖1例示了響應惡意船舶意圖的可能性滿足閾值114，計算設備102經(jīng)配置用于生成警報140。雖然圖1的示例中未示出，但是警報140可以包含第一船舶120的所推斷的意圖的指示。在圖1中所例示的特定的實施例中，警報140被發(fā)送到第三船舶124(例如，緝私船)，并且被發(fā)送到顯示設備，用于經(jīng)由圖形用戶界面142進行顯示。在其它情況下，警報140可以發(fā)送到其它設備/船舶(例如，作為郵件消息、自動電話、文本消息等)。

作為示例，惡意船舶意圖的可能性可以對應于AIS欺騙嘗試、AIS劫持嘗試或AIS可用性中斷嘗試的可能性。AIS中斷事件可以是發(fā)送器故障，或者發(fā)送器可已經(jīng)被關(guān)掉以隱藏船舶的位置。在一些情況下，關(guān)掉發(fā)送器不是惡意的，因為漁船這樣做作為隱藏他們的最佳釣魚點的位置的習慣做法。在其它情況下，關(guān)掉發(fā)送器可以是惡意的(例如，隱藏走私行動)。儲存在計算設備102的存儲器108處的(一個或更多個)閾值114可以包含與AIS欺騙嘗試相關(guān)聯(lián)的第一閾值、與AIS劫持嘗試相關(guān)聯(lián)的第二閾值，或與AIS可用性中斷嘗試相關(guān)聯(lián)的第三閾值(或其組合，以及其它供選擇的方案)。

在一些情況下，計算設備102可以將警報140發(fā)送到與海上安全分析者相關(guān)聯(lián)的第一設備、發(fā)送到與海岸警衛(wèi)隊人員相關(guān)聯(lián)的第二設備或其組合。響應惡意船舶意圖的可能性未能滿足閾值114，計算設備102可以制止生成警報140。閾值114可以是用戶可調(diào)節(jié)的閾值，以允許用戶確定用戶準備處理什么級別的警報。如果用戶正接收到太多警報而不能進行處理，則用戶可以提高閾值114。如果用戶接收太少的警報，則用戶可以降低閾值114。為了操作員顯示的目的，由于船舶有問題的可能性是在警報閾值中使用的值，所以船舶以該次序被堆放，使得最可能有問題的船舶處于隊列頂部。

所推斷的意圖的指示可以識別多個類別的異常行為中的特定類別的異常行為。作為說明性的、非限制性的示例，特定類別的異常行為可以對應于船舶位置異常類別、船舶標識異常類別或船舶旅程異常類別。雖然可以不利用用于確定位置異常(運動學的)的算法確定標識異常，但是船舶可以被標記為船舶標識異常的一種方法是指示船舶同時位于兩個或更多地方的數(shù)據(jù)的結(jié)果。類似地，位置異常可以與旅程異常重疊(與給定目的內(nèi)由給定船舶選擇的不尋常路徑有關(guān))。

作為示例，AIS數(shù)據(jù)130可以包含AIS位置數(shù)據(jù)，并且計算設備102可以基于AIS位置數(shù)據(jù)和次要位置數(shù)據(jù)(例如，儲存在第一次要數(shù)據(jù)源132處)的比較，確定船舶位置異常與第一船舶120相關(guān)聯(lián)。在一些情況下，船舶位置異常可以指示第一船舶120偏離航線。在其它情況下，船舶位置異?？梢灾甘続IS位置數(shù)據(jù)與陸地上的或非可通航的水域中的位置相關(guān)聯(lián)。使用證據(jù)優(yōu)勢法，惡意船舶意圖的可能性隨著更多問題數(shù)據(jù)而增加。用于特定問題的解釋可以降低可能性，諸如由壞天氣解釋晚到達港口。

作為另一個示例，AIS數(shù)據(jù)130可以包含AIS識別數(shù)據(jù)，并且計算設備102可以基于AIS識別數(shù)據(jù)和次要船舶標識數(shù)據(jù)(例如，儲存在第二次要數(shù)據(jù)源134處)的比較，確定船舶標識異常與第一船舶120相關(guān)聯(lián)。在一些情況下，次要船舶標識數(shù)據(jù)可以包含多個海上MMSI號碼，并且船舶標識異常指示不正確的MMSI號碼。在該情況下，閾值114可以對應于用于不正確的MMSI號碼的真/假。在其它情況下，次要船舶標識數(shù)據(jù)可以包含多個國際海事組織(IMO)船識別號碼，并且船舶標識異?？梢灾甘静徽_的IMO船識別號碼。在該情況下，閾值114可以對應于用于不正確的IMO船識別號碼的真/假。供選擇地，連續(xù)標度可以被應用于指示MMSI或IMO號碼有多接近預期的號碼，給出其它識別參數(shù)之間的協(xié)議質(zhì)量(例如，雖然MMSI或IMO號碼可以僅與預期的號碼匹配90％，但是如果所有其它參數(shù)提供了高的置信匹配，則這可能是印刷錯誤)。

不正確的MMSI號碼或IMO船識別號碼可以被包含在指示壞意圖的證據(jù)中。沒有合法的解釋，這樣的異?？梢源蟠笤黾訍阂庖鈭D的可能性，因為這樣的錯誤需要解釋或應被識別為高度關(guān)注的問題。合法解釋的示例是當?shù)睾竭\公司，并且該公司可以在它們的艦隊中的船舶之間移動AIS發(fā)送器。這樣的行為是不可接受的，因為無線電裝置中的MMSI值被分配給特定的船舶。當切換到另一個船舶時，當?shù)睾竭\公司應該改變無線電裝置中的MMSI設置，但他們可能是粗心的。雖然這樣的行為是不可接受的，并且可能違反政府/地方/國家法規(guī)，但是這樣的行為并不指示惡意的意圖。單個不正確的MMSI號碼報告可能不足以觸發(fā)警報?？梢栽u估MMSI和IMO號碼以外的其它信息。例如，AIS廣播數(shù)據(jù)字段中的每個可以與用于該(一個或更多個)(或可能地類似的/復制的)船舶的歷史上記錄的AIS記錄相比較，以及針對載貨單數(shù)據(jù)或其他類型的記錄(例如，來自海岸警衛(wèi)隊源等)進行檢查。

作為另外的示例，AIS數(shù)據(jù)130可以包含AIS旅程數(shù)據(jù)，并且計算設備102可以基于AIS旅程數(shù)據(jù)和次要船舶旅程數(shù)據(jù)(例如，儲存在第三次要數(shù)據(jù)源136處)的比較，確定船舶旅程異常與第一船舶120相關(guān)聯(lián)。在一些情況下，AIS旅程數(shù)據(jù)可以包含在目的地(例如，如圖形用戶界面142中所例示的港口)處的估計到達時間(ETA)，并且船舶旅程異常可以指示在目的地處的所估計的到達時間(ETA)偏離在目的地處的預期的到達時間(ETA)(在可接受的預期的ETA偏離閾值內(nèi))。

作為“無害的”AIS識別信息異常的說明性的、非限制性的示例，當異常數(shù)據(jù)包含船舶名字印刷錯誤時，船舶意圖可能性估計模塊112可以確定與船舶名字印刷錯誤相關(guān)聯(lián)的惡意船舶意圖的可能性不滿足閾值114。作為另一個示例，當異常數(shù)據(jù)包含IMO船識別號碼印刷錯誤時，船舶意圖可能性估計模塊112可以確定與IMO船識別號碼印刷錯誤相關(guān)聯(lián)的惡意船舶意圖的可能性不滿足閾值114。為了識別印刷錯誤，可以利用各種算法用于不同類型的字符串(例如，本質(zhì)上是字母數(shù)字的實體的標識符，諸如名字)的比較。無害的印刷錯誤的示例可以包含一個數(shù)字錯誤、兩個數(shù)字顛倒順序、字母“O”和0的互換等?？梢詧?zhí)行兩個字符串的多個比較，以確定號碼/字符是相同的估計的可能性。應用于該可能性的閾值114可以取決于數(shù)據(jù)的類型、源，并且可以與其它信息(例如，如果MMSI號碼與已知的MMSI非常類似，但是其它因素是不同的)結(jié)合使用。作為說明性的示例，當一個MMSI號碼與油船相關(guān)聯(lián)而另一個MMSI號碼與游艇相關(guān)聯(lián)時，這可以減少這兩個船舶相同的可能性。

因此，圖1基于惡意船舶意圖的可能性例示了可以選擇性地生成(一個或更多個)警報的海上安全系統(tǒng)的示例。通過利用次要數(shù)據(jù)用于與從船舶接收到的異常AIS數(shù)據(jù)的比較，可以識別更可能代表實際威脅的異常數(shù)據(jù)。過濾異常數(shù)據(jù)可以允許海事人員有效地利用有限的資源用于安全操作(例如，船舶的視察/登船/攔截)。

圖2例示基于估計的異常AIS數(shù)據(jù)與惡意船舶意圖相關(guān)聯(lián)的可能性確定是否生成警報的方法200的特定實施例。在圖2的示例中，滿足用于惡意船舶意圖的閾值的異常數(shù)據(jù)可以導致生成警報，同時可以把其它類型的異常數(shù)據(jù)寫入日志(例如，用于歷史的目的)。

在202，方法200包含接收由船舶廣播的海上船舶AIS數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，計算設備102可以接收由第一船舶120廣播的AIS數(shù)據(jù)130。如本文中另外解釋的，AIS數(shù)據(jù)可以包含AIS位置數(shù)據(jù)、AIS識別數(shù)據(jù)、AIS旅程數(shù)據(jù)或其組合。

在204，方法200包含確定海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，計算設備102可以確定AIS數(shù)據(jù)130包含異常數(shù)據(jù)。如本文另外解釋的，異常數(shù)據(jù)的示例可以包含指示船舶位置異常、船舶標識異?；虼奥贸坍惓?以及其它供選擇的方案)的數(shù)據(jù)?？梢詫IS數(shù)據(jù)130與次要數(shù)據(jù)相比較以確定AIS數(shù)據(jù)130是否包含異常數(shù)據(jù)。為了例示，次要數(shù)據(jù)可以包含標識數(shù)據(jù)、旅程數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)或其組合。例如，運動學的異?？梢杂晌恢卯惓２糠值馗采w且由旅程異常部分地覆蓋。如本文所使用的，旅程異常包含異常諸如船員組成(例如，船員不適合船舶或貨物類型、船員改變的頻率高于預期等)。供選擇地，額外的類別和/或更細化的類別可以被用于對異常進行分類。因此，分類可以代表定義一組類別和/或?qū)蛹壍闹饔^的過程。

在206，方法200包含基于異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。例如，參考圖1，計算設備102可以基于異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)(例如，次要數(shù)據(jù)源132-136中的一個或更多個)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。在一些情況下，次要數(shù)據(jù)可以代表次要位置數(shù)據(jù)、次要船舶標識數(shù)據(jù)、次要船舶旅程數(shù)據(jù)等。

在208，方法200包含確定所估計的惡意船舶意圖的可能性是否滿足閾值。如果識別異常，則該異常被包含在假設評估中，其增加壞意圖的估計。找到用于異常的潛在的合法的解釋將是針對壞意圖的證據(jù)，并且將降低壞意圖的估計。例如，參考圖1，計算設備102可以確定所估計的惡意船舶意圖的可能性是否滿足閾值114。

在210，響應確定可能性滿足閾值，方法200包含生成警報。警報包含船舶的所推斷的意圖的指示。警報可以包含可配置的信息量，參考導致給出結(jié)論的所有證據(jù)，所述可配置的信息量潛在地包含整個推理鏈，基于源和這種類型的信息的歷史可靠性包含每個證據(jù)的質(zhì)量估計。經(jīng)常，警報含有所達到的高級的一組最重要的結(jié)論(諸如確認和潛在地反駁假設的點)。所提供的信息的一部分是關(guān)于船舶所推斷的意圖(例如，船舶潛在地具有敵對意圖嗎或者船舶從事無害的活動嗎)。例如，參考圖1，計算設備102的警報生成模塊116可以生成警報104。雖然圖1的示例中未示出，但是警報140可以包含第一船舶120的所推斷的意圖(或所推斷的意圖的類別)的指示(例如，音頻/視頻/觸覺的)。

在圖2中所例示的特定的實施例中，在212，方法200包含當可能性不滿足閾值時，把異常數(shù)據(jù)寫入日志(而不生成警報)。參考當在船舶之間移動無線電裝置時當?shù)睾竭\公司未能改變MMSI設置的先前示例，可以由航運公司把該問題寫入日志。海岸警衛(wèi)隊可以意識到該問題，使得它們能夠在非緊急的基礎(chǔ)上由航運公司解決該問題。歷史數(shù)據(jù)的示例可能是對于給定的船舶隨著時間MMSI號碼始終是錯誤的。這應該被寫入日志，使得能夠由客戶在某一時刻處理不正確的MMSI號碼。相比之下，當號碼是歷史上正確的時突然不正確的MMSI號碼(或反之亦然)可以是更令人關(guān)注的，因為突然數(shù)據(jù)異常不具有相關(guān)聯(lián)的合法的解釋。例如，參考圖1，計算設備102可以將異常數(shù)據(jù)儲存在存儲器108中的異常數(shù)據(jù)日志117中(例如，在印刷錯誤或合理的解釋的情況下)。在一些實施例中，寫入日志的異常數(shù)據(jù)變成次要數(shù)據(jù)源中的一個的一部分。

因此，圖2例示了基于所估計的異常AIS數(shù)據(jù)與惡意船舶意圖相關(guān)聯(lián)的可能性確定是否生成警報的基于計算機的方法的示例。通過利用次要數(shù)據(jù)用于與從船舶接收到的異常AIS數(shù)據(jù)的比較，可以識別更可能代表實際威脅的異常數(shù)據(jù)。過濾異常數(shù)據(jù)可以允許海事人員利用有限的資源用于安全操作(例如，船舶的視察/登船/攔截)。

圖3例示基于所估計的異常AIS數(shù)據(jù)與惡意船舶意圖相關(guān)聯(lián)的可能性確定是否生成警報的方法300的另一個特定實施例。在圖3的示例中，AIS數(shù)據(jù)包含AIS位置數(shù)據(jù)、AIS識別數(shù)據(jù)和AIS旅程數(shù)據(jù)。為了確定異常AIS數(shù)據(jù)是否可能代表惡意船舶意圖，可以單獨地評估每種類型的AIS數(shù)據(jù)，其中每個評估的結(jié)果被用于評估整體異常行為。例如，可以(基于次要位置數(shù)據(jù))評估異常AIS位置數(shù)據(jù)以確定是否存在異常船舶位置異常?？梢?基于次要識別數(shù)據(jù))評估異常AIS識別數(shù)據(jù)以確定是否存在船舶標識異常?？梢?基于次要旅程數(shù)據(jù))評估異常AIS旅程數(shù)據(jù)以確定是否存在船舶旅程異常。

在302，方法300包含評估AIS數(shù)據(jù)。圖3例示評估AIS數(shù)據(jù)可以包含評估AIS位置數(shù)據(jù)、AIS識別數(shù)據(jù)和AIS旅程數(shù)據(jù)。作為示例，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以評估從第一船舶120接收到的AIS數(shù)據(jù)130。

在304，方法300包含評估AIS位置數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以評估對應于AIS位置數(shù)據(jù)的AIS數(shù)據(jù)130的一部分。

在306，方法300包含檢索次要位置數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以從第一次要數(shù)據(jù)源132檢索次要位置數(shù)據(jù)。

方法300可以包含與其它位置數(shù)據(jù)進行比較(在308)，評估合理性(在310)，與預期相比較(在312)或其組合。

在314，方法300包含確定從船舶接收到的AIS位置數(shù)據(jù)是否指示船舶位置異常。

在316，方法300包含評估AIS識別數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以評估對應于AIS識別數(shù)據(jù)的AIS數(shù)據(jù)130的一部分。

在318，方法300包含檢索次要識別數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以從第二次要數(shù)據(jù)源134檢索次要識別數(shù)據(jù)。

方法300可以包含解釋錯誤(在320)，與預期相比較(在322)，或其組合。

在324，方法300包含確定從船舶接收到的AIS識別數(shù)據(jù)是否指示船舶標識異常。

在326，方法300包含評估AIS旅程數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以評估對應于AIS旅程數(shù)據(jù)的AIS數(shù)據(jù)130的一部分。

在328，方法300包含檢索次要旅程數(shù)據(jù)。例如，參考圖1，AIS數(shù)據(jù)分析模塊110可以從第三次要數(shù)據(jù)源136檢索次要旅程數(shù)據(jù)。

方法300可以包含解釋錯誤(在330)，與預期相比較(在332)，或其組合。

在334，方法300包含確定從船舶接收到的AIS旅程數(shù)據(jù)是否指示船舶旅程異常。

在336，方法300包含評估整體異常行為。在使所有證據(jù)加權(quán)且用于“證據(jù)優(yōu)勢”計算之后，不同的算法方法可以被用于計算可能性值。在一些情況下，簡單的平均可以是適合的，而在其它情況下，當結(jié)合不同證據(jù)類型時，更詳細的分析(例如，貝葉斯定理)可以是適合的。通過結(jié)合來自三個區(qū)域的評估的結(jié)果確定整體異常行為?？梢允褂靡唤M算法，包含啟發(fā)式算法、邏輯算法和數(shù)值算法，其示例包含簡單平均和貝葉斯分析。整體異常行為的評估可以包含船舶位置異常確定(在314)的結(jié)果、船舶標識異常確定(在324)的結(jié)果和旅程異常確定(在334)的結(jié)果的評估。例如，參考圖1，船舶意圖可能性估計模塊112可以評估與從第一船舶120接收到的AIS數(shù)據(jù)130相關(guān)聯(lián)的整體異常行為。

在338，方法300包含推斷船舶的意圖。例如，圖1的計算設備102可以基于AIS數(shù)據(jù)130的評估，推斷第一船舶120的意圖。

因此，圖3例示基于所估計的異常AIS數(shù)據(jù)與惡意船舶意圖相關(guān)聯(lián)的可能性確定是否生成警報的方法的示例。

圖4是根據(jù)本公開包含經(jīng)配置用于支持計算機實施的方法和計算機可執(zhí)行的程序指令(或代碼)的實施例的通用計算設備410的計算環(huán)境400的框圖說明。計算設備410或其部分可以根據(jù)本文所描述的方法中的任一個執(zhí)行指令。例如，計算設備410可以分別根據(jù)參考圖2和圖3描述的方法200和方法300執(zhí)行指令。

計算設備410可以包含處理器420。處理器420可以與系統(tǒng)存儲器430、一個或更多個儲存設備440、一個或更多個輸入/輸出接口450、一個或更多個通信接口460或其組合通信。系統(tǒng)存儲器430可以包含易失性存儲器設備(例如，隨機存取存儲器(RAM)設備)、非易失性存儲器設備(例如，只讀存儲器(ROM)設備、可編程只讀存儲器和閃速存儲器)，或兩者。系統(tǒng)存儲器430可以包含操作系統(tǒng)432，操作系統(tǒng)432可以包含用于啟動計算設備410的基本/輸入輸出系統(tǒng)以及完全操作系統(tǒng)，以使得計算設備410能夠與用戶、其它程序和其它設備交互。系統(tǒng)存儲器430可以包含可以由處理器420可執(zhí)行的一個或更多個應用程序434。例如，一個或更多個應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令以執(zhí)行各種操作。

作為示例，(一個或更多個)應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令以接收由船舶廣播的海上船舶AIS數(shù)據(jù)。(一個或更多個)應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令以確定海上船舶AIS數(shù)據(jù)是否包含異常數(shù)據(jù)。(一個或更多個)應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令以基于異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性。(一個或更多個)應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令，以生成包含船舶的所推斷的意圖的指示的警報(響應惡意船舶意圖的可能性滿足閾值)。在特定的實施例中，(一個或更多個)應用程序434可以包含由處理器420可執(zhí)行的指令，以響應惡意船舶意圖的可能性未能滿足閾值，制止生成警報。

處理器420還可以與一個或更多個儲存設備440通信。例如，一個或更多個儲存設備440可以包含非易失性儲存設備，諸如磁盤、光盤或閃速存儲器設備。儲存設備440可以包含可移動的存儲器設備和不可移動的存儲器設備兩者。儲存設備440可以經(jīng)配置用于儲存操作系統(tǒng)、操作系統(tǒng)的圖像、應用程序和程序數(shù)據(jù)。在特定的實施例中，存儲器430、儲存設備440或兩者包含有形計算機可讀介質(zhì)。

處理器420還可以與一個或更多個輸入/輸出接口450通信，一個或更多個輸入/輸出接口450使計算設備410能夠與一個或更多個輸入/輸出設備470通信以促進用戶交互。作為示例，計算設備410可以與顯示設備通信，以顯示參考圖1在本文中所例示和描述的用戶界面142，以及其它供選擇的方案。處理器420可以基于經(jīng)由輸入/輸出接口450所接收到的用戶輸入，檢測交互事件。額外地，處理器420可以經(jīng)由輸入/輸出接口450將顯示的內(nèi)容發(fā)送到顯示設備。處理器420可以經(jīng)由一個或更多個通信接口460與設備或控制器480通信。

在下面以下條款中闡述了本說明書的特定的實施例。

條款1.一種計算機實施的方法，包括從船舶接收海上船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)；確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)；基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性；以及響應所述惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

條款2.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述惡意船舶意圖的可能性對應于AIS欺騙嘗試、AIS劫持嘗試或AIS可用性中斷嘗試的可能性。

條款3.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，還包括將所述警報發(fā)送到與海上安全人員相關(guān)聯(lián)的設備。

條款4.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所推斷的意圖的所述指示識別多個類別的異常行為中的特定類別的異常行為。

條款5.根據(jù)條款4的所述計算機實施的方法，其中所述特定類別的異常行為對應于船舶位置異常類別、船舶標識異常類別或船舶旅程異常類別。

條款6.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含AIS位置數(shù)據(jù)，所述方法還包括基于所述AIS位置數(shù)據(jù)和次要位置數(shù)據(jù)的比較，確定船舶位置異常與所述船舶相關(guān)聯(lián)。

條款7.根據(jù)條款6的所述計算機實施的方法，其中所述船舶位置異常指示所述船舶偏離航線。

條款8.根據(jù)條款6的所述計算機實施的方法，其中所述船舶位置異常指示所述AIS位置數(shù)據(jù)與陸地上的或非可通航的水域中的位置相關(guān)聯(lián)。

條款9.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含AIS識別數(shù)據(jù)，所述方法還包括基于所述AIS識別數(shù)據(jù)和次要船舶標識數(shù)據(jù)的比較，確定船舶標識異常與所述船舶相關(guān)聯(lián)。

條款10.根據(jù)條款9的所述計算機實施的方法，其中所述次要船舶標識數(shù)據(jù)包含多個海上移動識別碼(MMSI)號碼，并且其中所述船舶標識異常指示不正確的MMSI號碼。

條款11.根據(jù)條款9的所述計算機實施的方法，其中所述次要船舶標識數(shù)據(jù)包含多個國際海事組織(IMO)船識別號碼，并且其中所述船舶標識異常指示不正確的IMO船識別號碼。

條款12.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含AIS旅程數(shù)據(jù)，所述方法還包括基于所述AIS旅程數(shù)據(jù)和次要船舶旅程數(shù)據(jù)的比較，確定船舶旅程異常與所述船舶相關(guān)聯(lián)。

條款13.根據(jù)條款12的所述計算機實施的方法，其中所述AIS旅程數(shù)據(jù)包含在目的地處的估計到達時間(ETA)，并且其中所述船舶旅程異常指示在所述目的地處的所估計的到達時間(ETA)偏離在所述目的地處的預期的到達時間(ETA)。

條款14.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述異常數(shù)據(jù)包含船舶名字印刷錯誤，并且其中所述惡意船舶意圖的可能性不滿足所述閾值。

條款15.根據(jù)條款1的所述計算機實施的方法，其中所述異常數(shù)據(jù)包含國際海事組織(IMO)船識別號碼印刷錯誤，并且其中所述惡意船舶意圖的可能性不滿足所述閾值。

條款16.一種包括指令的計算機可讀儲存介質(zhì)，所述指令當由處理器執(zhí)行時致使所述處理器執(zhí)行操作，所述操作包括：從船舶接收海上船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)；確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)；基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性；以及響應所述惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

條款17.根據(jù)條款16的所述計算機可讀儲存介質(zhì)，其中所述閾值包含與AIS欺騙嘗試相關(guān)聯(lián)的第一閾值、與AIS劫持嘗試相關(guān)聯(lián)的第二閾值或與AIS可用性中斷嘗試相關(guān)聯(lián)的第三閾值中的至少一個。

條款18.根據(jù)條款16的所述計算機可讀儲存介質(zhì)，其中所述操作還包含響應所述惡意船舶意圖的可能性未能滿足所述閾值，制止生成所述警報。

條款19.一種系統(tǒng)，包括處理器；存儲器，所述存儲器與所述處理器通信，所述存儲器包含由所述處理器可執(zhí)行的指令以執(zhí)行操作，所述操作包含：從船舶接收海上船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)數(shù)據(jù)；確定所述海上船舶AIS數(shù)據(jù)包含異常數(shù)據(jù)；基于所述異常數(shù)據(jù)和次要數(shù)據(jù)的比較，估計惡意船舶意圖的可能性；以及響應所述惡意船舶意圖的可能性滿足閾值，生成包含所述船舶的所推斷的意圖的指示的警報。

條款20.根據(jù)條款19的所述系統(tǒng)，其中所述次要數(shù)據(jù)包含天氣數(shù)據(jù)、港口擁堵數(shù)據(jù)、發(fā)貨人安排數(shù)據(jù)或其組合。

上面所描述的實施例是說明性的，并且不限制本公開。應當理解，根據(jù)本公開的原理，許多修改和變化是可能的。

本文所描述的實施例的說明旨在提供各種實施例的結(jié)構(gòu)的一般理解。該說明不旨在用作利用本文所描述的結(jié)構(gòu)或方法的裝置和系統(tǒng)的所有的元件和特征的完整描述。在回顧本公開的基礎(chǔ)上，對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說，很多其它實施例可以是顯而易見的。可以利用其它實施例，并且可以從本公開導出其它實施例，使得可以在不脫離本公開的保護范圍的情況下進行結(jié)構(gòu)和邏輯上的替換和改變。例如，可以以與附圖中所示的不同的次序執(zhí)行方法步驟，或者可以省略一個或更多個方法步驟。因此，本公開和附圖被認為是說明性的而非限制性的。

此外，雖然本文已經(jīng)例示和描述了具體實施例，但是應當理解，被設計成用于實現(xiàn)相同或類似結(jié)果的任何后續(xù)布置均可以替換所示的具體實施例。本公開旨在覆蓋各種實施例的任何和所有后續(xù)的調(diào)整或變化。在回顧說明書的基礎(chǔ)上，上面實施例和本文中未具體描述的其它實施例的結(jié)合對于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員來說將顯而易見。

應理解的是，所提交的本公開的說明書摘要將不會用于解釋或限制權(quán)力要求書的保護范圍或含義。此外，在前面的具體實施方式中，為了使本公開行文流暢，可以將各種特征結(jié)合在一起，或者在單個實施例中描述。本公開并不被解釋為反映了要求保護的實施例需要比每個權(quán)利要求中所明確表述的特征更多的特征的這一意圖。而是如隨附權(quán)利要求書所反映，所要求保護的主題可以旨在少于所公開的實施例中的任一項的所有特征。