Система мониторинга безопасности в море

Современная система мониторинга надводной обстановки DigiFence

Группа компаний «Маринэк» представляет современную систему мониторинга надводной обстановки DigiFence. Данная система представляет собой мощный инструмент для контроля обстановки над акваторией и прибрежной зоны. Объединяет в себе радар, тепловизор, камеры видеонаблюдения и автоматическую идентификационную систему (АИС). Такие комплексы применяются в морской навигации, охране границ, портовой безопасности, судоходстве и противодействии незаконной деятельности.

Содержание

- Ключевые компоненты системы

- Единая сеть

- Программное обеспечение DigiFence

- Построение системы по уровням

- Система контроля за безопасностью на море

- Доступ к данным АИС

- Доступ к данным видеонаблюдения

- Уровень платформы

- Сервисы управления данными

- Обработка и анализ данных

- Радиолокационное сопровождение малоразмерных целей

- Объединение целей из нескольких источников

- Прикладные сервисы

- Характеристики системы

- Статистика по типам судов

- Динамический мониторинг судна

- Видеонаблюдение

- Оптико-электронная связь с радаром

- Обнаружение вторжений

- Выбор оборудования

Ключевые компоненты системы

- Радар МИРАН РА-09.

Обеспечивает обнаружение объектов (судов, лодок, дронов) на больших дистанциях, независимо от погодных условий. Может работать в условиях тумана, дождя и темноты, определяя координаты, скорость и направление движения целей.

- Тепловизор.

Позволяет вести наблюдение в полной темноте, сквозь дым, легкую дымку и листву, фиксируя тепловое излучение объектов. Особенно эффективен для обнаружения людей, техники и скрытых судов.

- Камеры видеонаблюдения МИРАН серии ИВМС (дневного/ночного видения).

Обеспечивают визуальную идентификацию объектов в высоком разрешении. Современные камеры поддерживают ИК-подсветку, зумирование и трекинг целей.

- АИС (Automatic Identification System). Автоматически получает данные о судах (название, курс, скорость, тип груза). Система позволяет идентифицировать легальные суда и выявлять плавсредства, которые отключили передачу сигнала (подозрительная активность).

Преимущества интегрированной системы

Круглосуточный мониторинг – комбинация радара, тепловизора и камер обеспечивает контроль в любое время суток и при любых погодных условиях. Автоматическое обнаружение и трекинг – система может автономно сопровождать цели, предупреждая оператора о подозрительных объектах. Повышенная точность – совмещение данных радара, АИС и видеоаналитики минимизирует ложные срабатывания.

Интеграция с другими системами – возможность подключения к ЦУП (центр управления полетами), МЧС, МВД системам ПВО, береговой охране для оперативного реагирования.

                                   Комплексное управление

Единая сеть

Единая сеть - это интеграция радаров X-диапазона, оборудования АИС, электронно-оптических камер и других устройств для формирования «Единой сети». Всё это объединяется в целях обнаружения и формирования данных, обеспечивающих поддержку информации для оператора, хранения данных, анализа их и обмена при построении системы информатизации. Таким образом единая сеть расширяет возможности информирования о морской ситуации, а также повышает уровень наблюдения и реагирования на чрезвычайные ситуации.

Программное обеспечение DigiFence

Единая карта основана на базе данных и единой геопространственной структуры. «Единая карта» отображает информацию о ситуации с судами в режиме реального времени.

Платформа реализована на базе береговой интеллектуальной системы мониторинга «Digital Intelligent Ocean». Решение создано для обеспечения комплексного контроля элементов в акватории мониторинга, отвечающее оперативным требованиям, таким как визуализация данных о морской обороне на одной карте, наблюдение за судами, электрооптическая связь и наблюдение за предупреждением о столкновениях.

Система фильтрует, группирует и интегрирует различные типы полученных данных, классифицируя и представляя их таким образом, чтобы обеспечить возможность хранения, отображения, поиска и повторного воспроизведения данных.

Построение системы по уровням

1. Уровень восприятия. Создание радарной системы X-диапазона, доступ к базовой станции АИС, фотоэлектрической камере и другим интеллектуальным устройствам.

2. Уровень связи. Используйте 5G, выделенные линии, спутники и другие методы связи для передачи данных восприятия, полученных с помощью внешних датчиков, в центр обработки данных.

3. Уровень данных. Данные с каждого объекта передаются в центр мониторинга данных по выделенным линиям передачи данных.

4. Уровень платформы. Предоставление картографических сервисов, отображение ситуационной карты, электронных ограждений и других возможностей общего обслуживания, а также основных технологий обработки, таких как объединение целей, оптико-электронная связь, интеллектуальное раннее предупреждение и интеллектуальное управление.

5. Прикладной уровень. Мониторинг морской обстановки в рамках береговой обороны и мониторинг судов, всестороннее управление и диспетчеризация всех аспектов бизнес-потребностей.

6. Уровень пользователя. Каждый руководитель группы пользователей может использовать систему для мониторинга динамики движения судна в морском районе, понимания общей ситуации, отслеживания операций на месте и быстрой выдачи инструкций диспетчеру.

Система контроля за безопасностью на море

Доступ к данным охватывает радиолокационные данные, данные АИС, данные ГНСС, оптоэлектронные данные и другие данные платформы. Службы передачи данных включают в себя хранение данных, управление базами данных, воспроизведение записей, оптоэлектронную связь, пользовательские приложения и другие модули.

Сбор радиолокационной информации подразделяется на информацию о цели и информацию о состоянии. Информация о цели связывается с каждой подсистемой обработки радиолокационных данных по протоколу TCP для получения данных о цели. Информация о состоянии получает параметры рабочего состояния каждого модуля и управляет модулем по протоколу TCP. Данные о радиолокации приведены в таблице 1.

Таблица 1. Радиолокационные данные

Идентификатор радара

Доступ к данным АИС

Доступ к данным АИС радиолокационной станции. Предполагается использование независимого программного обеспечения для обработки АИС для реализации функций приема, обработки и пересылки. Программное обеспечение АИС поддерживает несколько методов подключения, таких как TCP_Server, TCP_Client, UDP_Server и последовательный порт, что может удовлетворить потребности различных прикладных сценариев. Данные АИС приведены в таблицах 2 и 3.

Таблица 2. Статические данные АИС

Таблица 3. Динамические данные АИС

Доступ к данным видеонаблюдения

Данные видеопотока видеонаблюдения, установленного в других точках зоны наблюдения, могут быть подключены для обеспечения совместного использования данных и интеллектуального анализа. Это дополняет недавно созданное видеонаблюдение в рамках этого проекта. Данные с камер приведены в таблице 4.

Таблица 4. Данные камеры

Уровень платформы

Уровень платформы — это не только централизованный центр управления данными и их обработки, но и основная точка доступа пользователей к услугам и приложениям. Он играет жизненно важную роль в общей работе системы.

Уровень платформы отвечает за управление данными, их обработку и анализ. А также предоставляет различные сервисы и приложения, необходимые пользователям.

Сервисы управления данными

Уровень платформы объединяет систему хранения больших объемов данных, которая может хранить большие объемы информации с уровня восприятия и коммуникационного уровня. Включает радиолокационные данные, данные АИС, данные ГНСС, оптоэлектронные данные и т.д.

Данные, собранные оборудованием, передаются в режиме реального времени через каналы связи, обеспечивая высокую пропускную способность и низкую задержку.

База данных MySQL используется для хранения структурированных данных, таких как информация о пользователях, параметры конфигурации, статистические данные и т.д. С помощью SQL-запросов можно эффективно обрабатывать транзакции и сложные операции с запросами. База данных Elasticsearch используется для хранения неструктурированных данных, таких как исходные записи данных АИС и радиолокационных данных. Она поддерживает полнотекстовый поиск, поиск по географическому местоположению, агрегированный анализ и другие функции и подходит для анализа крупномасштабных данных в режиме реального времени. Благодаря интеграции Системы связи и Elasticsearch платформа может обрабатывать большой объем данных в режиме реального времени для удовлетворения потребностей в высокоскоростном сборе и анализе данных.

Обработка и анализ данных

Поддерживает обработку и анализ данных в режиме реального времени, может мгновенно обрабатывать данные, передаваемые на уровне восприятия. А также предоставлять функции мониторинга и раннего предупреждения в режиме реального времени.

Анализируйте сохраненные исторические данные, такие как данные об аномальных кораблях и анализ траекторий, для поддержки управленческих решений.

Радиолокационное сопровождение малоразмерных целей

Технология некогерентного накопления данных о цели, основанная на алгоритме адаптивного порога TBD (отслеживание до обнаружения), непрерывно накапливает данные о небольших целях. А также различает цели в соответствии с корреляцией данных между соседними кадрами, повышая вероятность обнаружения небольших целей.

Объединение целей из нескольких источников

Служба объединения данных объединяет цели, обнаруженные различными типами оборудования (радарами, АИС и т.д.) на одном судне, в одну цель. Диспетчер целей объединяет информацию с нескольких устройств, чтобы сделать данные более полными и точными.

1) Сеть с несколькими радарами

В ключевых районах или переходных зонах одна и та же цель может быть охвачена несколькими радарами, и данные об обнаружении одной и той же цели несколькими радарами необходимо объединить в одну цель и обработать.

2) Объединение данных из нескольких источников

В дополнение к информации о радаре, информация об обнаружении и восприятии обычно включает данные АИС и ГНСС. Радар может определять местоположение цели, скорость, курс, приблизительный размер и т.д. АИС предоставляет дополнительную информацию: MMSI, название, размер судна, национальность, тип и т.д. ГНСС предоставляет информацию. Когда цель обнаруживается радаром, появляется информация АИС и информация ГНСС. Эти данные необходимо объединить, чтобы получить полные и оптимальные данные о целевом объекте для улучшения управления и хранения.

Прикладные сервисы

Данные могут быть представлены пользователям в интуитивно понятной форме с помощью графиков, карт, видеороликов и других форм. Это помогает пользователям лучше понимать и анализировать информацию. Можно напрямую предоставлять услуги по отправке запросов. Можно предоставлять услуги мониторинга и раннего предупреждения в режиме реального времени. А также оперативно сообщать о нештатных ситуациях.

Характеристики системы

Система поддерживает наложение различных целей (таких как цели, обнаруженные радаром, АИС, независимым зондированием ГНСС, и цели, обнаруженные различными методами синтеза) на базовую карту для отображения морской обстановки в контролируемых водах в режиме реального времени.

Цели разных размеров и категорий могут быть представлены с использованием различных символов, чтобы облегчить интуитивное восприятие характеристик.

Статистика по типам судов

Статистический анализ типов судов может быть выполнен и визуализирован в виде диаграмм.

Система может отображать количество целей в текущем окне просмотра карты и поддерживать статистику данных о региональных целях. Для подсчета количества целей в регионе можно нарисовать прямоугольник.

Приложение «Карты» поддерживает масштабирование карты, переключение слоев карты и аннотацию местоположения в режиме реального времени. Поддерживает измерение расстояния по прямой линии на карте и многоточечное измерение расстояния.

Динамический мониторинг судна

Поддерживает просмотр подробной информации о любой цели.

Цель АИС: поддерживает MMSI, тип, тип судна, навигацию, скорость, название судна, позывной, длину, ширину, валовую вместимость, ожидаемое время прибытия, идентификатор, регистрацию судна, долготу, широту, осадку, порт назначения и другую информацию.

Цель ARPA: поддерживает просмотр типа, навигации, скорости, долготы, широты, расстояния и другой информации.

Цель интеграции: Поддержка MMSI, типа судна, навигации, скорости, названия судна, позывного, длины, ширины, валовой вместимости, ожидаемого времени прибытия, идентификатора, регистрации судна, долготы, широты, осадки, порта назначения и просмотра другой информации.

Видеонаблюдение

Поддерживает доступ к данным видеопотока для видеонаблюдения, поддерживает onvif, управление pecold и потоковое отображение rtsp. Камеру можно перемещать вверх, вниз, влево и вправо с помощью кнопок интерфейса. Для достижения наилучшего эффекта камеру можно увеличивать и уменьшать с помощью кнопок масштабирования.

Оптико-электронная связь с радаром

Система объединяет радарное и оптико-электронное оборудование. Радар обеспечивает крупномасштабное обнаружение и позиционирование цели в любых погодных условиях, в то время как оптико-электронное оборудование обеспечивает получение изображений и видеозаписей высокой четкости для детального наблюдения за целью.

При нажатии на цель запускается функция привязки. Оптико-электронное устройство автоматически фиксирует и отслеживает цель на основе информации, предоставляемой радаром. Оптико-электронное устройство может автоматически регулировать поле зрения в соответствии с положением и расстоянием до цели для обеспечения стабильного отслеживания цели.

Распознавание и сопровождение небольших целей

Радар может осуществлять точную идентификацию и мониторинг небольших судов в режиме реального времени для обеспечения безопасности морского района.

Настройка предупреждений и управление сигнализацией

- Настройка оповещений

Настраиваемые электронные ограждения и уровни тревоги для различных зон. Тревожные события могут быть связаны с камерами для отслеживания.

- Напоминание о раннем предупреждении

Поддерживается создание пользовательского электронного ограждения для предупреждения. Когда судно активирует соответствующие настройки, будет генерироваться соответствующий сигнал тревоги. Во всплывающих окнах можно отправлять усиленные напоминания.

- Данные о тревоге

Вы можете просмотреть текущий список тревог, список исторических тревог и подробную информацию о тревоге.

Комплексное управление

Система может получать информацию о местоположении объекта мониторинга входа и выхода судна с помощью АИС и может отображать местоположение и динамику судна в режиме реального времени, а также отслеживать условия входа и выхода судна и траекторию движения.

Поддерживает установку геозоны для оповещения судов, входящих в определенный район или покидающих его.

Обнаружение вторжений

Система использует интеллектуальные алгоритмы для определения в режиме реального времени, находится ли объект в пределах заданной области. Система может немедленно активировать сигнализацию о вторжении, когда объект вторгается в область, обеспечивая безопасность области и предоставляя эффективное решение для мониторинга.

Экспертиза воспроизведения данных

Поддерживается запрос исторических данных о целях. Щелкните цель, чтобы просмотреть ее данные о дорожках, или просмотрите их по часам, дням, месяцам и т.д.

Статус устройства в сети

Статус устройства в сети (шина, количество подключенных устройств) может быть подсчитан и визуализирован в виде столбчатой диаграммы.

Управление из командного центра

Видеозапись с камер видеонаблюдения отображается в окне на карте, которое удобно комбинировать с данными карты, просматривать изображения в режиме реального времени и управлять PTZ (панорамированием, наклоном объектива и увеличением масштаба изображения), а также поддерживает отслеживание радиолокационных целей или целей АИС на карте.

Система использует динамическую информацию о судне в режиме реального времени, полученную с помощью системы АИС/радар, автоматически вычисляет угол поворота камеры видеонаблюдения в соответствии с информацией о местоположении цели и приводит в действие механизм поворота для отслеживания цели.

Выбор оборудования

Выбор радара в X-диапазоне -KRA1009

Спецификация антенны

Таблица 1. Спецификация антенны

Блок сервопривода-приемопередатчика

Таблица 2. Технические характеристики блока сервопривода-приемопередатчика

Модуль обработки информации

Таблица 3. Показатели модуля обработки информации

Адаптируемость к окружающей среде

Таблица 4. Показатели адаптируемости к окружающей среде

Требования к источнику питания

- Защита корпуса: IPX6
- Источник питания и потребляемая мощность: 12 В, 24 В или 32 В постоянного тока (10,5 ~ 40 В постоянного тока) мощностью 40 Вт
- Вес нетто: 13 кг
- Размеры: 507 мм (диаметр) x 257 мм (высота)
- Крепежное отверстие: 160 мм x 160 мм

Базовая станция АИС

1. Получение содержимого

1) Получаем местоположение цели

2) Получаем скорость цели

3) Получаем направление движения цели

4) Получаем размер цели

5) Получаем цели MMSI

6) Получаем имя цели

7) Получаем тип цели

8) Введите позывной адресата

9) Укажите адресата назначения

2. Параметры

1) Приемопередатчик АИС:

Рабочая частота по умолчанию: АИС1(CH87B):161,975 МГц;

АИС2 (CH88B): 162,025 МГц;

Режим связи: SOTDMA, FATDMA, RATDMA;

Мощность передачи: ≥2 Вт

Чувствительность приема: выше -107 дБм

Полоса пропускания канала: 25 кГц;

Модуляция: GMSK;

Скорость передачи данных: 9600 бит/с;

Подавление совместного канала: ≥-10 дБ;

Помехоустойчивость соседнего канала: ≥70 дБ;

Помехоустойчивость к интермодуляции: ≥70 дБ;

Помехоустойчивость к интермодуляции: ≥70 дБ;

2) Интерфейс

Скорость передачи данных: 38400 бод

3) Условия окружающей среды

Рабочее напряжение: 24 В постоянного тока

Диапазон электропитания: 10 ~ 32 В постоянного тока

Защита от перегрева, перенапряжения, перегрузки по току

Рабочая температура: -15 ℃ ~ 45 ℃

Температура хранения: -40 ℃ ~ 55 ℃

Защита: от солевых брызг, влаги, плесени, ржавчины, дождя и другой вредной эрозии, подходит для использования в прибрежных/речных условиях.

Электронный поворотный стол Sentinel Micro