МОРСКАЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННАЯ ИНТЕГРИРУЮЩАЯ ПЛАТФОРМА РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ Российский патент 2023 года по МПК G08G3/00 H04L41/02 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к области построения автоматизированных информационных систем управления на водном транспорте, системам регулирования движения на водном транспорте, а именно, к способу формирования сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли и морской геоинформационной интегрирующей платформе реального времени для его осуществления.

Настоящее изобретение может быть использовано, по меньшей мере, в морской отрасли для оповещения в режиме реального времени сторонних и смежных систем о наступлении тех или иных значимых навигационных событий.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Наиболее близким аналогом является решение, раскрытое в патенте RU 2548646 C1, дата публикации 20.04.2015. Система предотвращения опасного сближения судов использует общее морское информационное пространство и содержит судовой комплекс Автоматической Идентификационной Системы (АИС), который включает основной и дополнительный блоки АИС, дополнительный бортовой компьютер, пульт управления и отображения, судовую антенну ультракоротковолновой связи и источник питания. Основной блок АИС выполнен с размещением в нем портов приема сигналов от внешних информационно-коммуникационных устройств в виде антенны, внешнего приемника, гирокомпаса, датчика скорости поворота судна, датчика дифференциальных поправок, электронной картографической навигационно-информационной системы, устройства лоцманский порт и канала дальней связи. Данный блок подключен к пульту управления и отображения, к выходу судовой антенны ультракоротковолновой связи и источнику питания. Достигается создание системы предотвращения опасного сближения судов, обеспечение автоматического обмена данными между всеми заинтересованными судами.

Однако в данном патенте отсутствует возможность обрабатывать разнородные типы данных морской отрасли, кроме позиционных данных, скорости и курса, отсутствует возможность выявлять другие типы навигационных событий кроме событий, относящихся к предотвращению опасного сближения, отсутствует универсальность в подключении внешних систем.

Технической задачей настоящего изобретения является централизованное формирование сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении различных типов навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли, полученных от различных внешних систем.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническим результатом заявляемого изобретения является эффективное централизованное оповещение о наступлении навигационных событий, повышение эффективности управления движением судов.

Указанный технический результат достигается за счет того, что:

Способ формирования сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли содержит следующие этапы:

получение по меньшей мере следующих разнородных данных морской отрасли – данных автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данных о движении целей, гидрометеорологических данных, данных с радаров;

выделение целей на основе данных с радаров;

для выделенных целей:

декодирование и преобразование данных АИС о целях, данных о движении целей, гидрометеорологических данных к объектному представлению;

обогащение данных АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС;

фильтрация обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных на основе созданных правил комплексной обработки событий;

на основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формирование в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий.

В одном варианте реализации способа данные АИС о целях получают с помощью по меньшей мере одной базовой станции автоматической идентификационной системы (БС АИС) и/или по меньшей мере одного источника данных спутниковой автоматической идентификационной системы (С-АИС), данные о движении целей получают с помощью по меньшей мере одного трекера и/или по меньшей мере одного интегратора судов, гидрометеорологические данные получают с помощью по меньшей мере одного гидрометеорологического сенсора.

В одном варианте реализации способа фильтрация обогащенных данных АИС для выделенных целей и гидрометеорологических данных на основе созданных правил комплексной обработки событий включает атрибутивную и геопространственную фильтрацию.

В одном варианте реализации способа перед фильтрацией дополнительно осуществляют дедупликацию данных АИС.

В одном варианте реализации способа предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам сформированную очередь сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий.

В одном варианте реализации способа дополнительно получают срезы радарного видео с географической привязкой изображений и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам полученные срезы.

В одном варианте реализации способа дополнительно получают видео данные с помощью по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам видеопоток с по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения.

В одном варианте реализации способа дополнительно получают данные пеленга с помощью по меньшей мере одного радиопеленгатора и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам информацию о точке установки радиопеленгатора, номер канала, на котором зафиксирована радиотрансляция, азимут направления на судно.

В одном варианте реализации способа навигационными событиями являются, по меньшей мере, следующие события - вход/выход из заданной зоны, приближение судна к заданной точке, опасное сближение судов, нарушение скоростного режима, события движения судна по маршруту, включая отклонение от маршрута.

Также указанный технический результат достигается за счет того, что:

Морская геоинформационная интегрирующая платформа реального времени, для осуществления вышеописанного способа, содержит по меньшей мере один процессор, память и инструкции, хранимые в памяти и исполняемые процессором, с помощью которых осуществляют следующее:

получают по меньшей мере следующие разнородные данные морской отрасли – данные автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данных о движении целей, гидрометеорологические данные, данные с радаров;

выделяют цели на основе данных с радаров;

для выделенных целей:

декодируют и преобразуют данные АИС о целях, данные о движении целей, гидрометеорологические данные к объектному представлению;

обогащают данные АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС;

фильтруют обогащенные данные АИС и гидрометеорологические данные на основе созданных правил комплексной обработки событий;

на основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формируют в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, оповещающие централизованно о наступлении навигационных событий.

Технический результат достигается за счет интеграции данных, поступающих от подключенных источников информации, обработки данных с помощью правил комплексной обработки событий, централизованного предоставления интегрированных данных, поступающих от подключенных источников информации, формирования в реальном времени очереди сообщений в объектном представлении, оповещающих о наступлении навигационных событий.

ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Реализация изобретения будет описана в дальнейшем в соответствии с прилагаемыми чертежами, которые представлены для пояснения сути изобретения и никоим образом не ограничивают область изобретения.

Заявляемое изобретение проиллюстрировано фигурой 1, на которой приведен пример интерфейса создания правил и/или групп правил комплексной обработки событий.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В приведенном ниже подробном описании реализации изобретения приведены многочисленные детали реализации, призванные обеспечить отчетливое понимание настоящего изобретения. Однако, квалифицированному в предметной области специалисту будет очевидно, каким образом можно использовать настоящее изобретение, как с данными деталями реализации, так и без них. В других случаях хорошо известные методы, процедуры и компоненты не были описаны подробно, чтобы не затруднять излишне понимание особенностей настоящего изобретения.

Кроме того, из приведенного изложения будет ясно, что изобретение не ограничивается приведенной реализацией. Многочисленные возможные модификации, изменения, вариации и замены, сохраняющие суть и форму настоящего изобретения, будут очевидными для квалифицированных в предметной области специалистов.

Настоящее решение используется для повышения эффективности управления движением судов, а также предоставления информации о движении судов посредством ИТ-сервисов.

Заявленное изобретение предназначено для интеграции в реальном времени разнородных данных морской отрасли, в том числе, имеющих пространственно-временную привязку, путем их декодирования и предварительной обработки. С помощью настоящего изобретения осуществляется централизованное предоставление интегрированных данных, поступающих от подключенных источников информации, и оповещающих о наступлении навигационных событий. При этом осуществляется комплексная обработка событий, основанных на поступающей информации, с целью формирования навигационных тревог и оповещений, и иных событий, связанных с движением судов. Разнородные данные морской отрасли поступают по меньшей мере от следующих подключенных источников информации: наземных и спутниковых автоматических идентификационных систем (АИС); радиолокационных систем (РЛС), используемых для радиолокационного сопровождения целей (судов); специализированного программного обеспечения (ПО) трекеров/интеграторов целей АИС и РЛС; поступающих с гидрометеорологических сенсоров и метеостанций; камер видеонаблюдения; радиопеленгаторов.

Формирование сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли осуществляется следующим образом. Получают по меньшей мере следующие разнородные данные морской отрасли – данные автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данные о движении целей, гидрометеорологические данные, данные с радаров. Выделяют цели на основе данных с радаров.

Для выделенных целей декодируют и преобразуют данные АИС о целях, данные о движении целей, гидрометеорологические данные к объектному представлению. Обогащают данные АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС. Проводят фильтрацию обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных на основе созданных правил комплексной обработки событий. На основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формируют в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий. Предоставляют конечным пользователям и сторонним системам в режиме реального времени сформированную очередь сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий.

Для осуществления настоящего изобретения используется морская геоинформационная интегрирующая платформа реального времени, которая содержит по меньшей мере один процессор, память и инструкции, хранимые в памяти и исполняемые процессором, с помощью которых осуществляют получение по меньшей мере следующих разнородных данных морской отрасли – данных автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данных о движении целей, гидрометеорологических данных, данных с радаров. Выделяют цели на основе данных с радаров и для выделенных целей: декодируют и преобразуют данные АИС о целях, данные о движении целей, гидрометеорологические данные к объектному представлению; обогащают данные АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС; фильтруют обогащенные данные АИС и гидрометеорологические данные на основе созданных правил комплексной обработки событий; на основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формируют в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, оповещающие централизованно о наступлении навигационных событий.

Данные АИС о целях получают с помощью по меньшей мере одной базовой станции автоматической идентификационной системы (БС АИС) и/или по меньшей мере одного источника данных спутниковой автоматической идентификационной системы (С-АИС), данные о движении целей получают с помощью по меньшей мере одного трекера и/или по меньшей мере одного интегратора судов, гидрометеорологические данные получают с помощью по меньшей мере одного гидрометеорологического сенсора.

Дополнительно получают срезы радарного видео с географической привязкой изображений и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам полученные срезы. Дополнительно получают видео данные с помощью по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам видеопоток с по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения. Дополнительно получают данные пеленга с помощью по меньшей мере одного радиопеленгатора и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам информацию о точке установки радиопеленгатора, номер канала, на котором зафиксирована радиотрансляция, азимут направления на судно.

Формирование сообщений, оповещающих сторонние и смежные системы о наступлении тех или иных значимых навигационных событий (вход/выход из заданной зоны, приближение судна к заданной точке/причалу/терминалу, опасное сближение судов, нарушение скоростного режима, события движения судна по маршруту и др.) осуществляется с помощью комплексной обработки событий на основе интегрируемых данных, поступающих от систем АИС, РЛС, гидрометеорологических сенсоров, стороннего ПО трекеров/интеграторов целей (судов), данных видеонаблюдения, радиопеленгаторов.

Комплексная обработка событий подразумевает выполнение следующих шагов:

- Ввод (создание) правил, описывающих критерии выявляемого события;

Например, правила — это объединенные оператором (например, AND) «предикаты»:

1) ID = … — это идентификатор правила. Каждому идентификатору соответствует свой тип выявляемого события (например, опасное сближение, вход в зоны, нарушение скоростного режима и т.д.).

2) PARAM = …— это параметр выявляемого события, интерпретируемый системой в зависимости от ID правила. Например, «превышение скорости изменения курса», это пороговое значение в град/сек или для события «опасное сближение» это безопасное расстояние.

3) GEOGRAPHY — это параметр географической области (точка, линия, или полигон, задаваемые своими вершинами), применительно к которому работает данный тип (идентификатор) правила. Это может быть точка, задаваемая своими географическими координатами для события «подход к точке», либо полигональная область для «входа в зону».

- Получение информации из очереди сообщений в объектном представлении.

- Выявление событий вход/выход из заданной зоны, приближение судна к заданной точке/причалу/терминалу, опасное сближение судов, нарушение скоростного режима, события движения судна по маршруту, включая отклонение от маршрута и т.д.

- Формирование событий и их предоставление конечным пользователям и сторонним системам-подписчикам посредством очереди сообщений.

Пример интеграции данных, поступающих от систем АИС, РЛС, гидрометеорологических сенсоров, стороннего ПО трекеров/интеграторов целей (судов), данных видеонаблюдения, радиопеленгаторов.

а) Данные АИС о целях поступают от наземных базовых станций автоматической идентификационной системы (АИС) и провайдеров спутниковых АИС (С-АИС).

Например, данные АИС о целях поступают при помощи TCP или UDP подключения с использованием протокола NMEA 0183, используемого в морской отрасли. Для данных АИС выполняются следующие действия:

- Декодирование данных из формата NMEA 0183 для сообщений АИС и их преобразование к объектному представлению с наборами полей данных, соответствующими каждому из типов сообщений. Например, декодируют следующие типы сообщений АИС: типы 1-3 (Position Report), тип 5 (Static and voyage related data), тип 18 (Standard Class B CS Position Report), тип 19 (Extended Class B CS Position Report), тип 21 (Aid-to-Navigation Report), тип 24 (Static Data Report), тип 27 (Long Range AIS Broadcast message) и т.д.

- Хранение среза всех декодированных данных в объектном представлении в памяти сервера (in-memory cache) с целью обеспечения доступа к декодированным пакетам в реальном масштабе времени, или масштабе времени, приближенном к реальному.

- Обогащение данных из пакетов типа Position report (1–3, 18) данными Static and voyage report (5, 24) и формирование дополнительных разделов в памяти сервера (in-memory cache), хранящих информацию о местоположении, скорости и курсе целей (судов), совместно с данными о судне (принадлежность, порт назначения, информация о размерах и осадке судна и т.д.), что позволяет осуществлять фильтрацию данных с использованием полного набора информации о судне.

- Создание правил комплексной обработки событий, представляющих собой правила и/или группы правил предварительной обработки и фильтрации поступающих данных АИС, по всем доступным атрибутивным и геопространственным признакам, доступным после декодирования и обогащения пакетов данных. При работе с данными о местоположении судна, с целью повышения производительности, используются геопространственные индексы.

1) Атрибутивная фильтрация строится в виде набора правил. Например, правила имеют следующий вид: attribute(i) = <значение> или attribute(i) != <значение>, которые могут быть объединены в группу. На Фиг. 1 приведен пример интерфейса для создания правил атрибутивной фильтрации. Например, фильтрация может осуществляться по следующим атрибутам: Message – тип сообщения АИС от 1 до 27; MMSI – идентификатор морской подвижной службы (судна); Flag – код страновой принадлежности судна; NavStatus – навигационный статус судна; Destination – порт назначения; Callsign – позывной судна; Vessel name – наименование судна; IMO – уникальный идентификатор судна.

Включение правил в одну группу означает, что требуется одновременное их выполнение для того, чтобы пакет не был отфильтрован системой. Атрибутивная фильтрация может строиться на основе нескольких групп правил, к каждой группе может быть применен оператор отрицания NOT. Если фильтрация подразумевает использование нескольких групп правил, то между группами могут быть использованы операторы OR или AND.

Пример: (Message==1 AND Message==2 AND Message==3 AND Message==5 MMSI==<MMSI некоторого судна>) OR (Message==21).

При применении данного правила пропускаются (т. е. не отфильтровываются) сообщения 1,2,3 и 5, если они имеют MMSI, соответствующий заданному судну, или все сообщения типа АИС Message 21, относящиеся к средствам навигационного оборудования (СНО).

Метод атрибутивной фильтрации может быть применим к любым полям (атрибутам) пакетов. Если атрибут, упомянутый в правиле, у пакета отсутствует, то правило будет проигнорировано.

2) Геопространственная фильтрация осуществляется с использованием определенной полигональной области, задаваемой своими вершинами (их широтами и долготами в географической системе координат WGS 84). Поскольку для всех пакетов данных, даже для тех, которые не имеют явных полей с координатами (например тип 5, Static and voyage related data), происходит их объединение по полю MMSI с данными о местоположении соответствующего судна, такие пакеты также обретают координаты и могут быть отфильтрованы.

Пример: правило (Message==1 AND Message==2 AND Message==3 AND Message==5 MMSI==<MMSI некоторого судна>) OR (Message==21) дополняется вводом геопространственного фильтра на основе полигональной области (выделена на карте на Фиг. 1). В результате при применении данного правила пропускаются (т. е. не отфильтровываются) сообщения 1,2,3 и 5, если они имеют MMSI, соответствующий заданному судну, или все сообщения типа АИС Message 21, относящиеся к средствам навигационного оборудования (СНО), но исключительно в пределах указанной полигональной области Финского залива, выделенной на карте (Фиг. 1).

- Осуществление фильтрации всех поступающих пакетов данных АИС с использованием введенных правил. Отфильтрованные данные, помещаются в очередь сообщений для обеспечения возможности их последующего представления сторонним информационным системам и конечным пользователям.

б) Данные поступают от стороннего программного обеспечения (ПО) трекеров/интеграторов, предоставляющих информацию о движении радарных целей, устойчиво детектируемых средствами РЛС, а также информацию о так называемых интегрированных целях – целях, где автоматически произошло объединение радарных целей и целей АИС, что позволяет использовать радиолокационные цели совместно с данными АИС.

Данные поступают путем периодической отправки запросов REST API и получения информации о радарных и интегрированных целях в формате JSON с частотой 0.3 – 1 Гц в зависимости от требований к системе.

С радарными и интегрированными целями осуществляются следующие действия:

- Запрос REST API ПО трекера/интегратора с заданной периодичностью.

- Декодирование полученного JSON и выделение информации (формирование объектного представления).

- Хранение среза всех данных в объектном представлении в памяти сервера (in-memory cache) с целью обеспечения доступа к декодированным пакетам в реальном масштабе времени, или масштабе времени, приближенном к реальному.

- Обогащение всех интегрированных целей, содержащих Идентификатор морской подвижной службы (MMSI), данными из пакетов АИС.

- Создание правил комплексной обработки событий, представляющих собой правила и/или группы правил предварительной обработки и фильтрации поступающих данных радарных/интегрированных целей, по всем доступным атрибутивным и геопространственным признакам, доступным после декодирования и обогащения пакетов данных. При работе с данными о местоположении судна, с целью повышения производительности, используются геопространственные индексы.

- Осуществление фильтрации всех поступающих пакетов данных АИС с использованием введенных правил. Отфильтрованные данные, помещаются в очередь сообщений для обеспечения возможности их последующего представления сторонним информационным системам и конечным пользователям.

в) Данные поступают от РЛС. Работа с данными РЛС (радарного видео) разделена на 2 части:

Первая часть выполняется в подсети, где размещен экстрактор данных РЛС, предоставляющий обработанные, отфильтрованные и, при необходимости, маскированные с использованием береговой линии, данные РЛС (радарное видео) по UDP Multicast в формате ASTERIX Cat. 240. Указанные данные формируют высокую нагрузку на сеть, что делает желательным выполнение первой части в локальной вычислительной сети (ЛВС) экстрактора РЛС со скоростью не менее 100 Мбит/сек.

В ЛВС экстрактора РЛС размещается программа-агент, обеспечивающая выполнение следующих операций:

- Декодирование потока UDP Multicast в формате ASTERIX Cat. 240 и формирование радарной развертки.

- На основе радарной развертки формирование срезов радарного видео с частотой не менее 1 Гц.

- Публикация REST API, обеспечивающего возможность запроса текущего среза данных и его предоставления в формате PNG, сопровождаемого набором метаданных, дающих возможность выполнить географическую привязку изображения (точка установки РЛС, разрешение).

Вторая часть может выполняться, как в пределах высокоскоростной ЛВС, так и через сеть интернет. В рамках второй части выполняются следующие действия:

- С периодичностью не ниже 1 Гц выполняется запрос срезов радарного видео в формате PNG, сопровождаемых метаданными для географической привязки. Указанный подход позволяет снизить нагрузку на сети и сделать срезы радарного видео доступными за пределами ЛВС, куда доставка UDP Multicast в формате ASTERIX Cat. 240 невозможна в связи с высокой нагрузкой на сеть.

- Программирование цветовой схемы представления срезов радарного видео для конечных пользователей и сторонних информационных систем.

- Публикация срезов радарного видео посредством REST API за пределами ЛВС экстрактора РЛС.

г) Данные поступают от гидрометеорологических сенсоров (метеостанций), предоставляющих измеряемые гидрометеорологические показатели в виде текстовых сообщений в формате NMEA посредством TCP подключения.

С пакетами гидрометеорологической информации осуществляются следующие действия:

- Декодирование поступающих пакетов с преобразованием к объектному представлению с использованием различных схем данных, в зависимости от типа подключаемого сенсора. Так, при подключении стандартной метеорологической станции происходит выделение таких показателей, как температура, скорость и направление ветра, осадки, давление, порывы ветра и т.д.

- Размещение декодированной гидрометеорологической информации в очереди сообщений с целью ее предоставления конечным пользователям, а также сторонним информационным системам.

д) Данные поступают от камер видеонаблюдения, поддерживающих протоколы PelcoD/PelcoD Extended и/или ONVIF подключаемых при помощи TCP или UDP. Для камер видеонаблюдения обеспечивается:

- Подключение камеры с использованием ее сетевого адреса.

- Управление камерами при помощи команд PelcoD/PelcoD Extended и/или ONVIF. Для управления камерами конечным пользователям, а также сторонним системам, предоставляется доступ к управляющему REST API с трансляцией полученных управляющих команд в команды PelcoD/PelcoD Extended и/или ONVIF.

- Получение видеопотока с камер в формате RTSP и его предоставление конечным пользователям и сторонним системам в формате WebRTC.

- Геопространственная привязка осуществляется только на уровне метаданных камеры видеонаблюдения, т.е. метаданные камеры содержат широту и долготу ее размещения. Сам видеопоток координатной привязки не имеет.

е) Данные поступают от радиопеленгаторов, с доступными форматами (схемами) описания интеграционных форматов. Для радиопеленгаторов выполняются следующие действия:

- Подключение радиопеленгатора с использованием его сетевого адреса.

- Настройка основных параметров, включая географические координаты установки радиопеленгатора, сектор в пределах которого осуществляется регистрация радиопередачи, список рабочих каналов.

- Формирование сообщения о зафиксированной радиопередаче и его передача конечным пользователям и сторонним системам. Сообщение содержит информацию о точке установки радиопеленгатора, номер канала, на котором зафиксирована радиотрансляция, а также азимут направления на судно.

В настоящем изобретении интегрированные данные предоставляются в исходных отраслевых стандартах источников (например, отраслевой протокол NMEA 0183, который принимается на вход практически всеми системами, используемыми в морской отрасли)., а также в декодированном объектном представлении.

Данные АИС и данные, поступающие с гидрометеорологических сенсоров, декодированные и отфильтрованные в результате применения настоящего решения помещаются в память сервера (in-memory cache) в объектном представлении, таким образом, что одним из полей объектного представления является бинарное представление исходного пакета, эквивалентное исходному пакету (в соответствии со стандартом NMEA 0183 в случае АИС, или текстовых сообщений NMEA для гидрометеорологических данных). Данный подход создает единую точку подключения к множеству источников данных.

При этом для клиентских приложений и сторонних систем, требующих подключения с использованием отраслевых технологических стандартов, создается TCP соединение, посредством которого можно получать данные NMEA, но прошедшие все необходимые операции по дедупликации и фильтрации. Дедупликация - способ убирать повторяющиеся пакеты из выходного потока, без потери значимой информации о движении судна. Дедупликация необходима в том случае, если, например, акватория может быть покрыта АИС станциями, которые «видят» некоторую область одновременно. Соответственно, пакеты данных о судне, находящемся в этой зоне, будут поступать на обе эти станции АИС. Соответственно будет дублирование пакетов, что в большинстве случаев конечному пользователю не нужно.

Для клиентских приложений и сторонних систем, получающих объектное представление, все объединенные и предварительно обработанные данные помещаются в очередь сообщений.

Специалисту в данной области техники должно быть очевидно, что все операции для обработки данных по настоящему изобретению могут быть реализованы с использованием по меньшей мере одного вычислительного устройства. Вычислительное устройство содержит по крайней мере один процессор, память и инструкции, хранимые в памяти и исполняемые процессором, с помощью которых осуществляют обработку данных с помощью морской геоинформационной интегрирующей платформы реального времени. Обработка данных может быть централизованной, например с помощью одного вычислительного устройства, или распределенной, например с помощью нескольких вычислительных устройств, распределенных по сети.

В общем случае вычислительное устройство, обеспечивающее обработку данных, необходимую для реализации заявленного решения, содержит такие компоненты, как: один или более процессоров, по меньшей мере одну память, средство хранения данных, интерфейсы ввода/вывода, средство В/В, средства сетевого взаимодействия.

Процессор устройства выполняет основные вычислительные операции, необходимые для функционирования устройства или функциональности одного или более его компонентов. Процессор исполняет необходимые машиночитаемые команды, содержащиеся в оперативной памяти. Память, как правило, выполнена в виде ОЗУ и содержит необходимую программную логику, обеспечивающую требуемый функционал. Средство хранения данных может выполняться в виде HDD, SSD дисков, рейд массива, сетевого хранилища, флэш-памяти, оптических накопителей информации (CD, DVD, MD, Blue-Ray дисков) и т.п. Средство позволяет выполнять долгосрочное хранение различного вида информации. Интерфейсы представляют собой стандартные средства для подключения и работы с серверной частью, например, USB, RS232, RJ45, LPT, COM, HDMI, PS/2, Lightning, FireWire и т.п. Выбор интерфейсов зависит от конкретного исполнения устройства, которое может представлять собой персональный компьютер, мейнфрейм, серверный кластер, тонкий клиент, смартфон, ноутбук и т.п. В качестве средств В/В данных используется клавиатура. Помимо клавиатуры, в составе средств В/В данных также может использоваться: джойстик, дисплей (сенсорный дисплей), проектор, тачпад, манипулятор мышь, трекбол, световое перо, динамики, микрофон и т.п. Средства сетевого взаимодействия выбираются из устройств, обеспечивающих сетевой прием и передачу данных, например, Ethernet карту, WLAN/Wi-Fi модуль, Bluetooth модуль, BLE модуль, NFC модуль, IrDa, RFID модуль, GSM модем и т.п. С помощью средств обеспечивается организация обмена данными по проводному или беспроводному каналу передачи данных, например, WAN, PAN, ЛВС (LAN), Интранет, Интернет, WLAN, WMAN или GSM, 3G, 4G, 5G, 6G и т.д. Компоненты вычислительного устройства сопряжены посредством общей шины передачи данных.

В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.

Специалисту в данной области техники должно быть понятно, что различные вариации заявляемого способа и системы не изменяют сущность изобретения, а лишь определяют его конкретные воплощения и применения.

Группа изобретений относится к способу формирования сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли и морской геоинформационной интегрирующей платформе реального времени. Способ содержит: получение данных автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, выделение целей на основе данных с радаров, обработку данных о целях, формирование сообщений. Данные о целях содержат: данные о движении целей, гидрометеорологические данные, данные с радаров. Для выделенных целей производят: декодирование, преобразование, обогащение, фильтрацию данных АИС о целях. Обогащение данных АИС производят данными о движении судов и обогащение одного типа данных АИС, другим типом данных АИС. Фильтрация обогащенных и гидрометеорологических данных происходит на основе правил комплексной обработки событий. На основе отфильтрованных обогащенных и гидрометеорологических данных, формируют в режиме реального времени, очереди сообщений централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий. Достигается повышение эффективности управления движением судов. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ формирования сообщений в реальном времени, оповещающих о наступлении навигационных событий, на основе интегрированных разнородных данных морской отрасли, содержащий следующие этапы:

получение по меньшей мере следующих разнородных данных морской отрасли – данных автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данных о движении целей, гидрометеорологических данных, данных с радаров;

выделение целей на основе данных с радаров;

для выделенных целей:

декодирование и преобразование данных АИС о целях, данных о движении целей, гидрометеорологических данных к объектному представлению;

обогащение данных АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС;

фильтрация обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных на основе созданных правил комплексной обработки событий;

на основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формирование в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий.

2. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что данные АИС о целях получают с помощью по меньшей мере одной базовой станции автоматической идентификационной системы (БС АИС) и/или по меньшей мере одного источника данных спутниковой автоматической идентификационной системы (С-АИС), данные о движении целей получают с помощью по меньшей мере одного трекера и/или по меньшей мере одного интегратора судов, гидрометеорологические данные получают с помощью по меньшей мере одного гидрометеорологического сенсора.

3. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что фильтрация обогащенных данных АИС для выделенных целей и гидрометеорологических данных на основе созданных правил комплексной обработки событий включает атрибутивную и геопространственную фильтрацию.

4. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что перед фильтрацией дополнительно осуществляют дедупликацию данных АИС.

5. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам сформированную очередь сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающих о наступлении навигационных событий.

6. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно получают срезы радарного видео с географической привязкой изображений и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам полученные срезы.

7. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно получают видео данные с помощью по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам видеопоток с по меньшей мере одной камеры видеонаблюдения.

8. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что дополнительно получают данные пеленга с помощью по меньшей мере одного радиопеленгатора и предоставляют в режиме реального времени конечным пользователям и сторонним системам информацию о точке установки радиопеленгатора, номер канала, на котором зафиксирована радиотрансляция, азимут направления на судно.

9. Способ по п. 1, характеризующийся тем, что навигационными событиями являются, по меньшей мере, следующие события - вход/выход из заданной зоны, приближение судна к заданной точке, опасное сближение судов, нарушение скоростного режима, события движения судна по маршруту, включая отклонение от маршрута.

10. Морская геоинформационная интегрирующая платформа реального времени, для осуществления способа по пп. 1-9, которая содержит по меньшей мере один процессор, память и инструкции, хранимые в памяти и исполняемые процессором, с помощью которых осуществляют следующее:

получают по меньшей мере следующие разнородные данные морской отрасли – данные автоматической идентификационной системы (АИС) о целях, данных о движении целей, гидрометеорологические данные, данные с радаров;

выделяют цели на основе данных с радаров;

для выделенных целей:

декодируют и преобразуют данные АИС о целях, данные о движении целей, гидрометеорологические данные к объектному представлению;

обогащают данные АИС о целях путем обогащения данных АИС данными о движении судов и обогащения одного типа данных АИС другим типом данных АИС;

фильтруют обогащенные данные АИС и гидрометеорологические данные на основе созданных правил комплексной обработки событий;

на основе отфильтрованных обогащенных данных АИС и гидрометеорологических данных формируют в режиме реального времени очереди сообщений в объектном представлении, централизованно оповещающие о наступлении навигационных событий.