本發(fā)明屬于信息自動(dòng)化，具體而言，涉及一種結(jié)合遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察的船只追蹤系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、在現(xiàn)代海洋監(jiān)控與安全管理中，實(shí)時(shí)追蹤海上目標(biāo)船只是一項(xiàng)重要的任務(wù)。傳統(tǒng)的追蹤方法主要依賴于固定監(jiān)控站和巡邏船只，這些方法存在覆蓋范圍有限、響應(yīng)速度慢和人力成本高等問(wèn)題。此外，隨著海上交通的日益繁忙和海洋資源開發(fā)的不斷深入，對(duì)海上目標(biāo)進(jìn)行精確、高效的監(jiān)測(cè)和跟蹤的需求日益迫切。

2、近年來(lái)，隨著人工智能技術(shù)和無(wú)人系統(tǒng)的發(fā)展，利用無(wú)人機(jī)和自主移動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行海上監(jiān)控成為一種新興的解決方案。無(wú)人機(jī)具有靈活性高、覆蓋范圍廣、響應(yīng)速度快等優(yōu)勢(shì)，而自主移動(dòng)平臺(tái)則可以長(zhǎng)期駐留在海上，提供持續(xù)的監(jiān)控能力。然而，現(xiàn)有的無(wú)人監(jiān)控系統(tǒng)在能源供給、數(shù)據(jù)處理和多平臺(tái)協(xié)同工作等方面仍存在諸多挑戰(zhàn)。

3、查閱相關(guān)的公開技術(shù)，公開號(hào)為cn112329707a的技術(shù)方案提出基于多個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)中在所采集的圖像出現(xiàn)的船只，判斷船只的移動(dòng)態(tài)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)船只的持續(xù)跟蹤；公告號(hào)為kr101703906b1的技術(shù)方案提出一種船只跟蹤方案，在港口或必經(jīng)航道上設(shè)置多個(gè)位置的監(jiān)控裝置，對(duì)經(jīng)過(guò)的船只持續(xù)進(jìn)行監(jiān)控，以確定船只的具體航線；公開號(hào)為wo2013168866a1的技術(shù)方案提出一種采用衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行船只跟蹤的技術(shù)方案，其采用一種基于衛(wèi)星所監(jiān)測(cè)的船只在多次監(jiān)測(cè)中的模糊位置，并結(jié)合星歷的推算，能夠快速確定船只的具體位置。

4、以上技術(shù)方案均提出了對(duì)于各類型船舶的識(shí)別與跟蹤的技術(shù)方案，但對(duì)于小型船只或者非法的未知船只的識(shí)別與跟蹤，以上方案尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)近距離船只跟蹤以及實(shí)時(shí)監(jiān)控。

5、背景技術(shù)的前述論述僅意圖便于理解本發(fā)明。此論述并不認(rèn)可或承認(rèn)提及的材料中的任一種公共常識(shí)的一部分。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，提供一種結(jié)合遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察的船只追蹤系統(tǒng)，屬于信息自動(dòng)化領(lǐng)域。所述追蹤系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)具有自主移動(dòng)和定位能力的監(jiān)察浮臺(tái)；每個(gè)監(jiān)察浮臺(tái)配備一架或多架無(wú)人機(jī)；浮臺(tái)與無(wú)人機(jī)均配備拍攝裝置，當(dāng)目標(biāo)船只被識(shí)別后，無(wú)人機(jī)從浮臺(tái)起飛，飛至目標(biāo)船只相對(duì)于浮臺(tái)的另一側(cè)，與浮臺(tái)共同對(duì)目標(biāo)船只進(jìn)行多角度的圖像采集，生成目標(biāo)船只的立體圖像信息。浮臺(tái)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端服務(wù)器連接，服務(wù)器獲取遙感數(shù)據(jù)以初步確定目標(biāo)船只，并持續(xù)獲取目標(biāo)船只的定位數(shù)據(jù)，與浮臺(tái)共享這些數(shù)據(jù)，并協(xié)同處理從浮臺(tái)獲取的圖像數(shù)據(jù)。服務(wù)器還基于遙感信息預(yù)測(cè)目標(biāo)船只的航線，部署浮臺(tái)移動(dòng)至預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)待機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)船只的高效監(jiān)控與追蹤。

2、本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種結(jié)合遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察的船只追蹤系統(tǒng)，所述追蹤系統(tǒng)包括：

3、一個(gè)或以上的監(jiān)察浮臺(tái)；所述監(jiān)察浮臺(tái)具有自主移動(dòng)和定位能力，并且內(nèi)部設(shè)置有可再生能源轉(zhuǎn)化裝置，用于收集并轉(zhuǎn)化可再生能源以生產(chǎn)電能，并將所生產(chǎn)的電能儲(chǔ)存于儲(chǔ)能裝置中；所生產(chǎn)的電能用于支持監(jiān)察浮臺(tái)內(nèi)部多個(gè)工作部件的工作；

4、為每個(gè)所述監(jiān)察浮臺(tái)配備一架或以上無(wú)人機(jī)，所述無(wú)人機(jī)在停飛期間保存于所述監(jiān)察浮臺(tái)內(nèi)部；所述監(jiān)察浮臺(tái)運(yùn)載所配備的無(wú)人機(jī)在海上運(yùn)動(dòng)，并協(xié)同無(wú)人機(jī)執(zhí)行目標(biāo)船只的識(shí)別與跟蹤任務(wù)；

5、其中，所述監(jiān)察浮臺(tái)與其配備的無(wú)人機(jī)均配置有拍攝裝置，在識(shí)別目標(biāo)船只后，所述無(wú)人機(jī)從所述監(jiān)察浮臺(tái)起飛，并飛行至所述目標(biāo)船只相對(duì)于所述監(jiān)察浮臺(tái)的另一側(cè)；所述無(wú)人機(jī)與所述監(jiān)察浮臺(tái)對(duì)所述目標(biāo)船只進(jìn)行多角度的圖像采集，以獲取目標(biāo)船只的立體圖像信息；

6、優(yōu)選的，所述監(jiān)察浮臺(tái)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)與位于遠(yuǎn)端的一個(gè)或以上服務(wù)器通信連接；所述服務(wù)器獲取遙感數(shù)據(jù)，以對(duì)多艘船只進(jìn)行搜索，以初步確定目標(biāo)船只；所述服務(wù)器持續(xù)獲取目標(biāo)船只的遙感定位數(shù)據(jù)并與監(jiān)察浮臺(tái)分享目標(biāo)船只的遙感定位數(shù)據(jù)；并且，所述服務(wù)器通過(guò)獲取來(lái)自監(jiān)察浮臺(tái)的圖像數(shù)據(jù)，并協(xié)同監(jiān)察浮臺(tái)處理所述圖像數(shù)據(jù)；

7、優(yōu)選的，所述服務(wù)器根據(jù)遙感信息預(yù)測(cè)目標(biāo)船只的預(yù)測(cè)航線，并提前部署一個(gè)或以上所述監(jiān)察浮臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)船只的在所述預(yù)測(cè)航線上的一個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)域內(nèi)實(shí)施待機(jī)，等待目標(biāo)船只出現(xiàn)；

8、優(yōu)選的，所述服務(wù)器在預(yù)測(cè)所述預(yù)測(cè)航線的過(guò)程中，包括應(yīng)用人工智能技術(shù)對(duì)目標(biāo)船只的當(dāng)前已獲知信息進(jìn)行分析，從而預(yù)測(cè)所述預(yù)測(cè)航線；

9、優(yōu)選的，所述監(jiān)察浮臺(tái)的拍攝裝置包括設(shè)置于基臺(tái)體最前方的高清攝像機(jī)；所述高清攝像機(jī)包括左攝像機(jī)和右攝像機(jī)；所述左攝像機(jī)和右攝像機(jī)配置之間具有間隙；所述左攝像機(jī)和右攝像機(jī)同時(shí)對(duì)前方進(jìn)行拍攝，服務(wù)器獲取來(lái)自左攝像機(jī)和右攝像機(jī)的圖像數(shù)據(jù)，通過(guò)圖像處理算法以形成立體視覺(jué)的圖像；

10、優(yōu)選的，所述監(jiān)察浮臺(tái)配置的可再生能源轉(zhuǎn)化裝置包括浪涌發(fā)電裝置和/或光伏發(fā)電裝置；

11、其中，浪涌發(fā)電裝置包括若干個(gè)安裝在監(jiān)察浮臺(tái)邊緣的浮動(dòng)式發(fā)電單元；所述光伏發(fā)電裝置包括安裝在所述監(jiān)察浮臺(tái)上表面的光伏板；

12、優(yōu)選的，所述監(jiān)察浮臺(tái)還包括一個(gè)或以上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接螺旋槳，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳產(chǎn)生推動(dòng)力驅(qū)動(dòng)所述監(jiān)察浮臺(tái)在水面上或水面下移動(dòng)；并且，所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)與傾斜機(jī)構(gòu)連接，以調(diào)節(jié)所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)的動(dòng)力指向，從而改變所述監(jiān)察浮臺(tái)的移動(dòng)方向；

13、進(jìn)一步的，提出一種結(jié)合遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察的船只追蹤方法，所述追蹤方法應(yīng)用于所述一種結(jié)合遠(yuǎn)端監(jiān)測(cè)與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)察的船只追蹤系統(tǒng)；所述追蹤方法包括以下步驟：

14、s100：由追蹤系統(tǒng)指示監(jiān)察浮臺(tái)移動(dòng)到目標(biāo)船只的預(yù)測(cè)航線上的一個(gè)預(yù)測(cè)區(qū)域；

15、s200：由服務(wù)器接收遙感監(jiān)察數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)察；同時(shí)配合監(jiān)察浮臺(tái)的高清攝像機(jī)連續(xù)捕捉預(yù)測(cè)區(qū)域的海域?qū)崟r(shí)圖像，將實(shí)時(shí)圖像與遙感監(jiān)察數(shù)據(jù)進(jìn)行匹配和校準(zhǔn)；

16、s300：當(dāng)目標(biāo)船只監(jiān)察浮臺(tái)進(jìn)入的監(jiān)視范圍時(shí)，服務(wù)器通過(guò)圖像處理算法識(shí)別目標(biāo)船只，并確定其具體位置和航行方向；結(jié)合遙感數(shù)據(jù)對(duì)目標(biāo)船只的位置數(shù)據(jù)，進(jìn)一步確認(rèn)目標(biāo)船只的軌跡，并實(shí)時(shí)更新監(jiān)察浮臺(tái)和目標(biāo)船只之間的相對(duì)位置；

17、s400：部署監(jiān)察浮臺(tái)配合無(wú)人機(jī)實(shí)施追蹤拍攝；指引無(wú)人機(jī)飛行至目標(biāo)船只相對(duì)于監(jiān)察浮臺(tái)所在位置的另一側(cè)；

18、s500：當(dāng)無(wú)人機(jī)到達(dá)預(yù)定位置后，監(jiān)察浮臺(tái)和無(wú)人機(jī)啟動(dòng)拍攝設(shè)備，分別從左側(cè)和右側(cè)對(duì)目標(biāo)船只進(jìn)行拍攝；

19、s600：當(dāng)目標(biāo)船只離開預(yù)測(cè)區(qū)域后，進(jìn)行無(wú)人機(jī)回收。

20、本發(fā)明所取得的有益效果是：

21、1.本技術(shù)方案的追蹤系統(tǒng)中，所配置的監(jiān)察浮臺(tái)具有自主移動(dòng)和定位能力，能夠根據(jù)需要在海上自由移動(dòng)，覆蓋更廣的監(jiān)控范圍；浮臺(tái)內(nèi)部配備的可再生能源轉(zhuǎn)化裝置，如浪涌發(fā)電裝置和光伏發(fā)電裝置，能夠有效收集并轉(zhuǎn)化海浪能和太陽(yáng)能，生產(chǎn)電能并儲(chǔ)存在儲(chǔ)能裝置中；這種能源自給的設(shè)計(jì)不僅減少了對(duì)外部能源供應(yīng)的依賴，還確保了系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，適用于長(zhǎng)時(shí)間的海上監(jiān)控任務(wù)；

22、2.本技術(shù)方案的追蹤系統(tǒng)通過(guò)在監(jiān)察浮臺(tái)和無(wú)人機(jī)上配置拍攝裝置，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)目標(biāo)船只的多角度立體監(jiān)控；當(dāng)目標(biāo)船只被識(shí)別后，無(wú)人機(jī)從浮臺(tái)起飛，飛行至目標(biāo)船只相對(duì)于浮臺(tái)的另一側(cè)，與浮臺(tái)共同對(duì)目標(biāo)船只進(jìn)行同步拍攝，獲取多視角圖像數(shù)據(jù)；這種立體監(jiān)控方法能夠提供更加全面和精確的目標(biāo)信息，提高了目標(biāo)識(shí)別和追蹤的準(zhǔn)確性，適用于復(fù)雜的海上環(huán)境；

23、3.本技術(shù)方案的追蹤系統(tǒng)通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)將監(jiān)察浮臺(tái)與遠(yuǎn)端服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享和協(xié)同處理；服務(wù)器獲取遙感數(shù)據(jù)并與浮臺(tái)共享目標(biāo)船只的定位數(shù)據(jù)，通過(guò)人工智能算法預(yù)測(cè)目標(biāo)船只的航線，并指揮浮臺(tái)提前部署到目標(biāo)區(qū)域內(nèi)待機(jī)；服務(wù)器與浮臺(tái)協(xié)同處理圖像數(shù)據(jù)，提供高效的目標(biāo)識(shí)別與追蹤能力；這種智能化的數(shù)據(jù)處理和協(xié)同工作機(jī)制，提高了系統(tǒng)的響應(yīng)速度和監(jiān)控效率，能夠應(yīng)對(duì)多變的海上環(huán)境和復(fù)雜的監(jiān)控需求；

24、4.本技術(shù)方案的追蹤系統(tǒng)的軟、硬件部分采用模塊化設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中硬件部分的各工作模塊、部件，以及軟件部分的指令、參數(shù)、算法均可以通過(guò)后期進(jìn)行方便的替換和/或升級(jí)，從而降低本系統(tǒng)的搭建成本與維護(hù)成本。