作者:温才妃,梁淑仪,王一钦 来源:中国科学报 发布时间:2024/4/24 10:57:16
选择字号:
这项“黑科技”让海上走私无所遁形

 

南海之滨,晨光沐浴下的海域碧波荡漾。翱翔于海面上空实时跟踪的无人机、高悬于天际无死角盯防的卫星遥感,在海南岛周边岸线至平行向外约20海里内的海域,一场科技与走私的较量正悄然上演。

而在海南大学南海海洋资源利用国家重点实验室的大楼里,海南大学信息与通信工程学院教授胡祝华团队的成员们正坐在电脑屏幕前,紧盯着从无人机和卫星遥感传回的船舶行为监测数据。在对数据进行分析和预处理后,团队成员便开始了今天关于“近海船舶‘精智联控一体化’作战体系”的建模工作。

近日,由胡祝华领导的“揭榜挂帅”课题研究团队与相关部门紧密协作,成功协助侦破了一起海上走私案件,抓获犯罪嫌疑人若干名。

课题组成员在调试环岛光电和雷达网。 课题组供图

  ?

多模态算法模型创新及单拖渔船的识别效果。 课题组供图

识别违法不只是人工研判

船舶管控是自贸港建设中一个非常重要的管理环节,不仅包括对船舶异常状态的管理,还包括对走私、偷渡、非法挖沙、禁渔期的非法捕捞等违法行为进行监管。

“海上安全,责任重于泰山。”这是胡祝华团队始终铭记在心的信念。在这片广袤的海洋上,每一个细微的疏忽都可能带来无法挽回的后果。

随着海南自由贸易港建设深入推进,海上活动日益增加,船舶数量不断增多,海上目标监控难度也开始变大。胡祝华说:“如果我们把船舶管控这一块做好了,或者说做得天衣无缝,那么便有利于规范海南自贸港海上船舶航行、停泊、作业的秩序,促进海上交通安全与预防船舶走私协同管控,便利船舶进出自由贸易港,为海南自贸港建设服务。”

“以前的话,很多是靠人工去进行研判。那个量是非常庞大的,有时候出来1万多条信息,怎么看都看不过来。所以,我们加了一个基于深度学习模型的一个二次研判,在节省人力资源投入的同时,提高效率,减少误判率,基本能够减少90%的误判率。”胡祝华感慨道。

误判率变化的背后,是日日夜夜地钻研探索。传统的海上反走私作战以“人眼监控、研判”为主,更多依赖人工分析和经验判断等单一、有限的监测手段。而胡祝华团队构建的“精智联控一体化”作战体系通过多源数据融合、技术创新实现对风险要素预警模型的智能化分析预警,从而提高了预警的准确性和时效性。

与此同时,将预警线索及时推送至联动执法业务部门,实现实时联动执法,最终构建了从智能融合感知到大数据研判分析,再到联勤联动高效应急处置的全链条风险防控体系。不仅节省人力、物力成本,还大幅提升了识别船舶违法行为的精确性与有效性。

“这套精准识别打击船舶违法行为的‘发现-识别-预警-联动-处置闭环作战体系’不仅展现了更高的智能化水平、更快的响应速度和更强的协同能力,也为有效打击和防范海上走私行为提供了更为坚实的技术和战术支撑。”胡祝华介绍道。

从千千万万中精准识别

“海上船只千千万万,如何在众多船只中精准识别出其中的异常行为,这就是一个关键的卡脖子问题。你看我现在头发都快掉没了,就是当时为了解决这个技术问题急得掉头发。”回忆起自己在技术攻坚时遇到的难题,胡祝华忍不住笑道。

面对海洋环境的复杂性和动态变化,以及对高精度、实时监测与数据处理的需求。课题组在研究过程中,也面临了一些技术挑战。除了对船舶异常行为识别,如何将雷达光电、卫星遥感、北斗AIS、无人机组、视频监控等多种感知数据进行有机融合也是一个难题。

胡祝华目光望向坐在实验室的学生说:“做科研难免会遇到各种各样的问题,要沉得住气,坐得住冷板凳。我经常告诉学生,遇到问题了,不要畏惧。我们重新开始简单规划,用小目标引领大目标,最终一点点去解决问题。”

团队成员为了解决技术上的“卡脖子”问题,不断优化融合算法和处理流程,提高系统的准确性和实时性。通过融合雷达光电、北斗AIS、卫星遥感、无人机组、视频监控、群众网格等监测数据资源,大量收集船舶的运行数据。在对这些数据进行清洗、归一化等预处理后,建立深度学习模型进行训练。利用深度学习算法实现基于轨迹和多源信息融合的船舶异常行为检测,对预处理后的数据进行训练,建立船舶行为的模型。最终通过训练好的深度学习模型,对实时监测到的船舶行为数据进行分析,实时判断是否存在异常行为。一旦模型识别出异常行为,就会触发预警机制。

目前项目团队已开发出15个船舶异常行为模型,同时创新研发组合预警,对船舶违法违规活动精准监管提供高效技术保障,这些异常行为模型还将通过实战应用不断优化。

736条有效风险防控线索

做科研要耐得住寂寞、忍得了冷清、沉得下心境。在“苦行僧”般科研的生活中,胡祝华团队也收获成功之乐。“我们的目标不仅仅是研发出先进的技术,更是要确保这些技术能够真正为海上安全服务。”

近一年来,研究团队通过研发预警模型应用于实战,总计推送736条有效风险防控线索,涉及船舶862艘。帮助破获重大案件十几起,取得了实战化成绩。

2023年,课题组卫星数据服务已提供320余份业务专题分析报告与异常线索跟踪报告。其中包括312份南海及周边海域船舶数据统计分析报告、异常分析报告10份。

研究团队配合公安厅、海警等部门进行走私案件线索排查,在琼州海峡异常船舶监测、越南越界渔船监测等多起案件中起到技术支撑作用,为社管平台实战化运行起到了积极作用。

对于未来的海上船舶管控工作,胡祝华充满信心地说“我们将充分利用海南大学协同创新中心的平台优势,共同推动海上安全领域的创新发展,为海南自贸港的海上安全管理和科技创新提供技术支撑,共同引领海上安全新纪元。”

 
版权声明:凡本网注明“来源:中国科学报、科学网、科学新闻杂志”的所有作品,网站转载,请在正文上方注明来源和作者,且不得对内容作实质性改动;微信公众号、头条号等新媒体平台,转载请联系授权。邮箱:shouquan@stimes.cn。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
科学网APP推出论文&基金全新活动 冰表面长啥样?原子级分辨图像揭晓答案
北方中纬高频雷达网发布首批科学探测结果 “双星计划”:开启中国空间科学新纪元
>>更多
 
一周新闻排行
 
编辑部推荐博文