JP7540715B2 - Automatic suspicious ship monitoring system - Google Patents

Automatic suspicious ship monitoring system Download PDF

Info

Publication number
JP7540715B2
JP7540715B2 JP2021019992A JP2021019992A JP7540715B2 JP 7540715 B2 JP7540715 B2 JP 7540715B2 JP 2021019992 A JP2021019992 A JP 2021019992A JP 2021019992 A JP2021019992 A JP 2021019992A JP 7540715 B2 JP7540715 B2 JP 7540715B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ship
determination unit
suspicious
position information
monitoring system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021019992A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022122634A (en
Inventor
竜一 西村
一 薄田
克宏 天間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute of Information and Communications Technology
Original Assignee
National Institute of Information and Communications Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute of Information and Communications Technology filed Critical National Institute of Information and Communications Technology
Priority to JP2021019992A priority Critical patent/JP7540715B2/en
Publication of JP2022122634A publication Critical patent/JP2022122634A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7540715B2 publication Critical patent/JP7540715B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02ATECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/80Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in fisheries management
    • Y02A40/81Aquaculture, e.g. of fish

Landscapes

  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
  • Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Description

本発明は、不審船自動監視システムに関するものである。 The present invention relates to an automatic suspicious ship monitoring system.

漁業及び養殖業は、日本の重要な産業のひとつである。特に、養殖業は、地場産業として地域住民の生活を支えている。しかし、近年では、食文化のグローバル化により、高額で取引される一部の水産物が組織的な密漁の対象となり、漁業者及び養殖業者に多大な損害を与えている。 Fishing and aquaculture are important industries in Japan. In particular, aquaculture supports the livelihoods of local residents as a local industry. However, in recent years, due to the globalization of food culture, some marine products that are traded at high prices have become the target of organized poaching, causing significant damage to fishers and aquaculture producers.

また、水産庁、海上保安庁及び警察などは、悪質な密漁の増加を受けて取締りを強化している。しかし、取締りにおいて、海、湖沼又は河川等の監視対象領域(以下「海、湖沼又は河川等の監視対象領域」を「監視対象領域」という。)は広域にわたるため、密漁の摘発は容易ではない。 Furthermore, the Fisheries Agency, the Japan Coast Guard, and the police have stepped up their crackdown in response to the increase in malicious poaching. However, because the areas monitored for policing, such as oceans, lakes, and rivers (hereinafter "monitored areas of oceans, lakes, and rivers" are referred to as "monitored areas"), are wide, it is not easy to uncover poaching.

さらに、密漁は夜間に行われることが多く、また、内通者が存在する場合もあるため、人手による見張りには限界がある。また、人手に頼った見張りでは、目視による密漁か否かの判断が容易ではなく、通報が誤報となる可能性も多分に含んでいるため、地域社会の信頼関係にも影響を与えかねない。さらに、人手による監視及び通報は、後の逆恨みや報復等の恐れから、積極的な監視及び通報が困難な場合も少なくない。 Furthermore, poaching often takes place at night, and there may be informants, so there are limitations to what can be done by humans to keep watch. Also, when relying on manual watch, it is not easy to visually determine whether or not something is poaching, and there is a high possibility that reports will be false, which could have an impact on the trust of the local community. Furthermore, there are many cases where manual monitoring and reporting is difficult due to the fear of future resentment or retaliation.

そこで、人手に頼らない密漁防止対策として、例えば、密漁者が水産資源に接近できないように監視対象領域に物理的な障害物を設置する密漁防止方法(特許文献1及び特許文献2)、水中にマイクロホンを設置して、音響情報をもとに船舶の接近を検出する監視装置(特許文献3及び特許文献4)、レーダにより、遠隔かつ夜間でも効果的に不審船の検出が可能な監視システム(特許文献5及び特許文献6)、そして、夜間でも密漁者を確認できるように、赤外線カメラ又はサーモグラフィ監視カメラにより監視対象領域の監視を行う監視装置(特許文献7及び特許文献8)等が提案されている。 As a result, anti-poaching measures that do not rely on human labor have been proposed, such as a poaching prevention method that installs physical obstacles in a monitored area to prevent poachers from approaching marine resources (Patent Documents 1 and 2), a monitoring device that installs a microphone underwater and detects approaching ships based on acoustic information (Patent Documents 3 and 4), a monitoring system that can effectively detect suspicious ships remotely even at night using radar (Patent Documents 5 and 6), and a monitoring device that monitors a monitored area using an infrared camera or a thermography surveillance camera so that poachers can be identified even at night (Patent Documents 7 and 8).

特開昭63-105629号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 63-105629 特開平03-027227号公報Japanese Patent Application Publication No. 03-027227 特開2001-338399号公報JP 2001-338399 A 特開2002-181618号公報JP 2002-181618 A 特開2018-014012号公報JP 2018-014012 A 登録実用新案第3077551号公報Registered Utility Model No. 3077551 特開平05-145928号公報Japanese Patent Application Publication No. 05-145928 特開2006-268471号公報JP 2006-268471 A

しかし、上記した密漁防止対策では、以下のような問題が生じていた。 However, the above-mentioned anti-poaching measures have given rise to the following problems:

例えば、上記した物理的な障害物を設置する密漁防止方法では、障害物の設置及び撤去に手間がかかるばかりでなく、密漁者以外の漁業者又は養殖業者の負傷又は事故の原因となる恐れがあった。また、例えば、上記した音響情報をもとに船舶の接近を検出する監視装置では、エンジンを停止して接近する船舶の検出が困難であった。 For example, the above-mentioned anti-poaching method of installing physical obstacles not only takes time and effort to install and remove the obstacles, but also poses the risk of causing injuries or accidents to fishermen or fish farmers other than the poachers. Furthermore, for example, the above-mentioned monitoring device that detects approaching ships based on acoustic information has difficulty detecting approaching ships that have stopped their engines.

さらに、例えば、上記したレーダによる監視システムでは、監視対象領域で操業が許可された正規船であることを証明するために、全ての船舶に新たに信号発信装置を設置しなければならない。そのため、特に監視対象領域が広域である場合には、立場の異なる多くの組織の協力や同意が必要となるため、個人事業主又は規模の小さい漁業組合にとっては、導入が困難なものとなっていた。 Furthermore, for example, in the radar-based monitoring system mentioned above, a new signal transmitter must be installed on all vessels to prove that they are legitimate vessels authorized to operate in the monitored area. This requires cooperation and consent from many organizations with different positions, especially when the monitored area is large, making it difficult for individual business owners or small fishing associations to introduce the system.

また、例えば、上記した監視装置のうち、陸域に設置されるものは、設置場所から監視対象領域までに距離があると密漁者の発見が困難である。一方で、監視対象領域に設置されるものは、水上における電力供給が容易ではないため、装置も大掛かりになりがちで、導入費用が高額となる。 Furthermore, for example, among the above-mentioned monitoring devices, those installed on land have difficulty in finding poachers if there is a distance between the installation location and the monitored area. On the other hand, those installed in the monitored area tend to be large-scale devices because it is not easy to supply power on water, and the introduction costs are high.

さらに、例えば、水中にマイクロホンを設置する監視装置では、マイクロホンに稚貝又は藻類等の海洋生物(以下「稚貝又は藻類等の海洋生物」を「海洋生物」という。)が付着し、その機能が妨げられることがある。そこで、マイクロホン等の水中に設置される機器の近傍に、これらの海洋生物に対して忌避性を有する銅等の金属を用いることが効果的であるとされている。しかし、養殖業が営まれる監視対象領域では、人体に対しても毒性を有するこれらの金属の使用に抵抗を持たれる場合が多い。また、これらの海洋生物の除去作業を定期的に行うとすると、例えば、少なくとも月に一度の頻度で人が潜水をして除去作業を行わなければならず、保守費用が高額となる。 Furthermore, for example, in monitoring devices that install microphones underwater, marine organisms such as juvenile shellfish or algae (hereinafter, "marine organisms such as juvenile shellfish or algae" are referred to as "marine organisms") may attach to the microphone, hindering its function. For this reason, it is considered effective to use metals such as copper, which are repellent to these marine organisms, near devices that are installed underwater, such as microphones. However, in monitored areas where aquaculture is carried out, there is often resistance to the use of these metals, which are also toxic to the human body. In addition, if the work of removing these marine organisms is to be carried out periodically, for example, a person would have to dive to perform the removal work at least once a month, which would result in high maintenance costs.

そのため、上記した監視装置は、例えば、企業が一箇所に大規模な養殖プラント等を形成している場合等には適していると考えられるが、三陸地方等に見られるリアス式海岸の地形を利用して、養殖筏を入り江ごとに設置し、地域産業として養殖業を営む個人事業主又は規模の小さい漁業組合にとっては、導入が困難なものとなっていた。 For this reason, while the above-mentioned monitoring devices are considered suitable for cases where a company has established a large-scale aquaculture plant in one location, for example, they have been difficult to introduce for individual business owners or small-scale fishing associations that operate aquaculture as a local industry by setting up aquaculture rafts in each inlet, taking advantage of the ria coastline found in the Sanriku region and other areas.

そこで、人手を介さず、かつ、費用を抑えて実現が可能で、自動で不審船の検出と通報をして密漁を防止することができるシステムの実現が求められている。本発明は、上記した従来技術の課題を解決すべくなされた不審船自動監視システムの提供を目的とする。 Therefore, there is a need for a system that can be implemented without human intervention and at low cost, and that can automatically detect and report suspicious ships to prevent poaching. The present invention aims to provide an automatic suspicious ship monitoring system that solves the problems with the conventional technology described above.

本発明に係る不審船自動監視システムは、水面に浮かべられた浮遊体の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部が取得した前記位置情報に基づき、前記水面の上下動が船舶の航跡波によるものか判定する船舶通航判定部と、前記浮遊体に設けられた音響受信装置により前記船舶から発せられる音響情報を取得する音響情報取得部と、前記音響情報取得部が取得した前記音響情報に基づき、機械学習により構築された学習済みモデルを利用して、前記船舶の音紋の種別を判定する音紋判定部と、前記船舶通航判定部及び前記音紋判定部の判定に基づき、前記船舶が不審船であるか否かを判定する不審船判定部と、を有する、ことを特徴とする。 The automatic suspicious ship monitoring system of the present invention is characterized by having a position information acquisition unit that acquires position information of a floating object floating on the water surface, a ship passage determination unit that determines whether the up and down movement of the water surface is due to the wake waves of a ship based on the position information acquired by the position information acquisition unit, an acoustic information acquisition unit that acquires acoustic information emitted from the ship by an acoustic receiving device installed on the floating object, a sound pattern determination unit that determines the type of sound pattern of the ship using a trained model constructed by machine learning based on the acoustic information acquired by the sound information acquisition unit, and a suspicious ship determination unit that determines whether the ship is a suspicious ship based on the determinations of the ship passage determination unit and the sound pattern determination unit.

本発明に係る不審船自動監視システムは、前記船舶通航判定部が航跡波ありと判定し、かつ、前記音紋判定部が前記種別を小型船と判定したときは、前記不審船判定部が前記船舶を不審船であると判定する、ことを特徴とする。 The automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention is characterized in that when the ship passage determination unit determines that there are wake waves and the acoustic pattern determination unit determines that the type of ship is a small ship, the suspicious ship determination unit determines that the ship is a suspicious ship.

本発明に係る不審船自動監視システムは、前記船舶通航判定部が航跡波ありと判定し、かつ、前記音紋判定部が音紋なしと判定したときは、前記不審船判定部が前記船舶を不審船であると判定する、ことを特徴とする。 The automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention is characterized in that when the ship passage determination unit determines that there are wake waves and the acoustic pattern determination unit determines that there are no acoustic patterns, the suspicious ship determination unit determines that the ship is a suspicious ship.

本発明に係る不審船自動監視システムは、前記不審船判定部は、前記船舶のうち予め通航が許可された船舶に設置された無線発信機から送信される識別信号を受信する無線受信
部を有し、この無線受信部が前記識別信号を受信したときは、前記予め通航が許可された船舶を不審船ではないと判定する、ことを特徴とする。
The automatic suspicious ship monitoring system of the present invention is characterized in that the suspicious ship determination unit has a radio receiving unit that receives an identification signal transmitted from a radio transmitter installed on a ship among the ships that has been previously permitted to pass, and when this radio receiving unit receives the identification signal, it determines that the ship that has been previously permitted to pass is not a suspicious ship.

本発明に係る不審船自動監視システムは、前記位置情報取得部は、RTK-GNSSを利用して前記位置情報を取得し、前記船舶通航判定部は、前記位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて前記水面の上下動を観測すると共に、一定時間内の前記高さ位置情報の変位が、前記一定時間に先行する所定時間内の前記高さ位置情報の変位と比較してしきい値を超えたときに、航跡波ありと判定する、ことを特徴とする。 The automatic suspicious ship monitoring system of the present invention is characterized in that the position information acquisition unit acquires the position information using RTK-GNSS, and the ship passage determination unit observes the up and down movement of the water surface based on height position information from the position information, and determines that a wake wave is present when the displacement of the height position information within a certain period of time exceeds a threshold value when compared with the displacement of the height position information within a specified period of time preceding the certain period of time.

本発明に係る不審船自動監視システムは、前記音響受信装置がマイクロホンであり、このマイクロホンが前記浮遊体の内部に設けられた、ことを特徴とする。 The automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention is characterized in that the acoustic receiving device is a microphone, and the microphone is installed inside the floating body.

本発明に係る不審船自動監視システムは、水面に浮かべられた浮遊体の位置情報を取得する位置情報取得部と、位置情報取得部が取得した位置情報に基づき、水面の上下動が航跡波によるものか判定する船舶通航判定部と、を有している。そのため、水面の上下動を観測し、船舶が水面を移動した際に生じる航跡波を検知することができる。したがって、監視対象領域に接近する不審船の検出ができるだけでなく、例えば、音響情報をもとに船舶の接近を検出する監視装置では困難であったエンジンを停止して接近する不審船の検出が可能になる。 The automatic suspicious ship monitoring system of the present invention has a position information acquisition unit that acquires position information of floating objects floating on the water surface, and a ship passage determination unit that determines whether the up and down movement of the water surface is due to wake waves based on the position information acquired by the position information acquisition unit. Therefore, it is possible to observe the up and down movement of the water surface and detect wake waves generated when a ship moves on the water surface. As a result, not only can it detect suspicious ships approaching the monitored area, but it also makes it possible to detect suspicious ships that approach with their engines stopped, which was difficult for monitoring devices that detect approaching ships based on acoustic information.

また、本発明に係る不審船自動監視システムは、上記構成に加えて、浮遊体に設けられた音響受信装置により船舶から発せられる音響情報を取得する音響情報取得部と、音響情報取得部が取得した音響情報に基づき、機械学習により構築された学習済みモデルを利用して、船舶の音紋の種別を判定する音紋判定部と、を有している。そのため、船舶から発せられる音響情報を取得し、この音響情報に基づき、船舶の音紋の種別の判別をすることができる。したがって、不審船ではないことを証明するための機器を新たに設置することなく、密漁には使われない船舶である大型船、中型船又は旅客船を、不審船の対象から除外することができる。 In addition to the above configuration, the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention has an acoustic information acquisition unit that acquires acoustic information emitted from a ship by an acoustic receiving device installed on a floating body, and an acoustic signature determination unit that determines the type of acoustic signature of the ship using a trained model constructed by machine learning based on the acoustic information acquired by the acoustic information acquisition unit. Therefore, acoustic information emitted from a ship can be acquired, and the type of acoustic signature of the ship can be determined based on this acoustic information. Therefore, large ships, medium-sized ships, and passenger ships that are not used for poaching can be excluded from the list of suspicious ships without installing new equipment to prove that the ship is not suspicious.

さらに、本発明に係る不審船自動監視システムは、上記構成に加えて、船舶通航判定部及び音紋判定部の判定に基づき、船舶が不審船であるかどうかを判定する不審船判定部を有している。そのため、航跡波の有無の判定及び船舶の音紋の種別の判定をもとにして、不審船の接近を検出することができる。これにより、人手を介さず、自動で不審船を検出して密漁を防止することができる。また、システム全体として大掛かりな機器が不要となるため、導入費用を抑えることができる。したがって、導入がしやすい不審船自動監視システムとなる。 Furthermore, in addition to the above configuration, the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention has a suspicious ship determination unit that determines whether a ship is a suspicious ship based on the determinations of the ship passage determination unit and the acoustic pattern determination unit. Therefore, the approach of a suspicious ship can be detected based on the determination of the presence or absence of wake waves and the type of acoustic pattern of the ship. This makes it possible to automatically detect suspicious ships without human intervention and prevent poaching. Furthermore, since the system as a whole does not require large-scale equipment, the introduction costs can be reduced. This makes it an easy-to-introduce automatic suspicious ship monitoring system.

また、本発明に係る不審船自動監視システムは、不審船判定部が、船舶のうち予め通航が許可された船舶に設置された無線発信機から送信される識別信号を受信する無線受信部を有しており、この無線受信部が識別信号を受信したときは、当該予め通航が許可された船舶を不審船ではないと判定する。そのため、監視対象領域に接近する船舶が、例えば、監視対象領域で操業が許可された正規船であった場合に、当該正規船を誤って不審船と判定することを防ぐことができる。また、正規船であることを証明するために必要な無線発信機を新たに設置する船舶を、当該監視対象領域を管轄する団体又は組織の関連船舶に限定することができるため、導入がしやすい不審船自動監視システムとなる。 In addition, in the automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention, the suspicious ship determination unit has a radio receiving unit that receives an identification signal transmitted from a radio transmitter installed on a ship that has been granted passage in advance among ships, and when this radio receiving unit receives an identification signal, it determines that the ship that has been granted passage in advance is not a suspicious ship. Therefore, if a ship approaching a monitored area is, for example, a legitimate ship that has been granted permission to operate in the monitored area, it is possible to prevent the legitimate ship from being mistakenly determined to be a suspicious ship. In addition, ships that are newly equipped with radio transmitters required to prove that they are legitimate ships can be limited to ships associated with the group or organization that has jurisdiction over the monitored area, making this an automatic suspicious ship monitoring system that is easy to introduce.

また、本発明に係る不審船自動監視システムは、位置情報取得部は、全球測位衛星システムであるRTK-GNSS(Real Time Kinematic Global
Navigation Satellite Systems)を利用して位置情報を
取得し、船舶通航判定部は、位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて水面の上下動を観測すると共に、一定時間内の高さ位置情報の変位が、一定時間に先行する所定時間内の高さ位置情報の変位と比較してしきい値を超えたときに、航跡波ありと判定する。したがって、精度が高い位置情報に基づいて水面の上下動を観測することができると共に、一定時間内の水面の高さ位置情報の変位を、この一定時間に先行する所定時間内の高さ位置情報の変位と比較することで、気象条件により発生する波浪による誤検出の発生を抑制することができる。
In addition, the automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention is configured such that the position information acquisition unit is based on a global positioning satellite system, RTK-GNSS (Real Time Kinematic Global Positioning System).
The vessel passage determination unit obtains position information using GPS Navigation Satellite Systems, and observes the up and down movement of the water surface based on height position information from the position information, and determines the presence of wake waves when the displacement of the height position information within a certain period of time exceeds a threshold value when compared with the displacement of the height position information within a specified period preceding the certain period of time. Therefore, the up and down movement of the water surface can be observed based on highly accurate position information, and by comparing the displacement of the water surface height position information within a certain period of time with the displacement of the height position information within a specified period preceding the certain period of time, the occurrence of erroneous detection due to waves generated by weather conditions can be suppressed.

さらに、本発明に係る不審船自動監視システムは、音響受信装置がマイクロホンであり、このマイクロホンが浮遊体の内部に設けられている。そのため、例えば、音響受信装置が水中に設けられている場合と比較して、保守費用を軽減することができる。すなわち、音響受信装置が水中に設けられている場合には、音響受信装置に海洋生物が付着するため、その除去作業を定期的に行う必要がある。しかし、本発明であれば、この除去作業が不要なものとなり、保守費用を軽減することができる。 Furthermore, in the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention, the acoustic receiving device is a microphone, and this microphone is installed inside the floating body. Therefore, for example, maintenance costs can be reduced compared to when the acoustic receiving device is installed underwater. In other words, when the acoustic receiving device is installed underwater, marine organisms attach to the acoustic receiving device, and the removal work needs to be performed periodically. However, with the present invention, this removal work is unnecessary, and maintenance costs can be reduced.

また、本発明に係る不審船自動監視システムは、RTK-GNSSを利用するため、GNSS衛星からのGNSS信号を受信して、位置情報を取得する。そして、マイクロホンが音響情報を受信し、さらに、無線受信部が識別信号を受信する。そのため、不審船を検出するために必要な全ての情報を、パッシブセンサのみで取得することができる。したがって、アクティブセンサが用いられる場合と比較して、システムの小型化と低消費電力を実現することができる。これにより、導入及び運用の費用を軽減することができるため、導入がしやすい不審船自動監視システムとなる。 In addition, since the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention uses RTK-GNSS, it receives GNSS signals from GNSS satellites to obtain location information. The microphone then receives the acoustic information, and the wireless receiving unit receives the identification signal. As a result, all of the information required to detect suspicious ships can be obtained using only passive sensors. This makes it possible to achieve a smaller system and lower power consumption compared to when active sensors are used. This reduces the costs of implementation and operation, making the automatic suspicious ship monitoring system easier to implement.

さらに、本発明に係る不審船自動監視システムは、水中に何ら機器を設置することなく、システムが構成されている。そのため、水中に何らかの機器が設置されている場合と比較して、機器に付着する海洋生物の除去作業が不要となる。したがって、保守費用を軽減することができる。また、水中に何らかの機器を設置する場合には、海洋生物の付着を抑止するため、それらの機器の近傍に海洋生物に対して忌避性を有する銅等の金属が使用される場合がある。しかし、これらの金属は人体に対しても毒性を有するため、養殖業が営まれる監視対象領域では、その使用に抵抗を持たれる場合が多い。そこで、本発明に係る不審船自動監視システムであれば、そのような抵抗を持たれることもなく、導入がしやすいものとなる。 Furthermore, the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention is configured without installing any equipment underwater. Therefore, compared to when some equipment is installed underwater, there is no need to remove marine organisms that adhere to the equipment. This reduces maintenance costs. When installing some equipment underwater, metals such as copper that are repellent to marine organisms may be used near the equipment to prevent marine organisms from adhering to the equipment. However, since these metals are also toxic to the human body, there is often resistance to their use in monitored areas where aquaculture is carried out. Therefore, the automatic suspicious ship monitoring system of the present invention does not meet such resistance and is easy to introduce.

本発明に係る不審船自動監視システムの構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing the configuration of an automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention. 本発明に係る不審船自動監視システムの第1の実施形態の構成を示す図である。1 is a diagram showing the configuration of a first embodiment of an automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention; 本発明に係る不審船自動監視システムの第2の実施形態の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a second embodiment of an automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention. 本発明に係る不審船自動監視システムの第1の実施形態における動作を示す図である。1 is a diagram showing the operation of the first embodiment of the automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention; 本発明に係る不審船自動監視システムの第1の実施形態における処理を示す図である。1 is a diagram showing a process in a first embodiment of an automatic suspicious ship monitoring system according to the present invention;

以下、本発明に係る実施形態を説明する。
(不審船自動監視システムの構成)
図1は、不審船自動監視システム1の構成を示す概略図である。
不審船自動監視システム1は、位置情報取得部10と、船舶通航判定部20と、音響情報取得部30と、音紋判定部40と、不審船判定部50と、から構成される。不審船自動
監視システム1は、一般に、密漁で使用される不審船3が「小型船」であることから、不審船3は「小型船」であるという前提のもと、監視対象領域Fに接近する船舶2が不審船3であるか否かの判定を行う。そこで、不審船自動監視システム1は、不審船3の航跡波5と音紋とに着目して、不審船3の検出をする。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
(Configuration of the automatic suspicious ship monitoring system)
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an automatic suspicious ship monitoring system 1. As shown in FIG.
The suspicious ship automatic monitoring system 1 is composed of a position information acquisition unit 10, a ship passage determination unit 20, an acoustic information acquisition unit 30, an acoustic pattern determination unit 40, and a suspicious ship determination unit 50. Since suspicious ships 3 used in poaching are generally "small ships," the suspicious ship automatic monitoring system 1 determines whether or not a ship 2 approaching a monitoring target area F is a suspicious ship 3 under the premise that the suspicious ship 3 is a "small ship." Therefore, the suspicious ship automatic monitoring system 1 detects the suspicious ship 3 by focusing on the wake waves 5 and acoustic patterns of the suspicious ship 3.

不審船自動監視システム1は、水面の上下動が航跡波5によるものか否かの判定をする船舶通航判定部20の判定と、船舶2の音紋の種別の判定をする音紋判定部40の判定とに基づき、不審船判定部50が、監視対象領域Fに接近する船舶2が不審船3であるか否かの判定をする。そして、この判定結果に基づき、監視対象領域Fを管轄する水産庁、海上保安庁、警察、自治体等の団体又は組織が使用するPC(パーソナル・コンピュータ)端末、スマートフォン端末又は不審船自動監視システム1専用の通信端末等の管理者端末Aに、不審船情報を通知する。 In the automatic suspicious ship monitoring system 1, the suspicious ship determination unit 50 determines whether a ship 2 approaching a monitored area F is a suspicious ship 3 based on the determination of the ship passage determination unit 20, which determines whether the up and down movement of the water surface is caused by a wake wave 5, and the determination of the sound pattern determination unit 40, which determines the type of sound pattern of the ship 2. Then, based on this determination result, the suspicious ship information is notified to an administrator terminal A, such as a PC (personal computer) terminal, smartphone terminal, or communication terminal dedicated to the automatic suspicious ship monitoring system 1, used by an organization or organization such as the Fisheries Agency, the Japan Coast Guard, the police, or a local government that has jurisdiction over the monitored area F.

位置情報取得部10は、全球測位衛星システムであるRTK-GNSS(Real Time Kinematic Global Navigation Satellite Systems)を利用して、水面に浮かべられた浮遊体であるブイ11の位置情報を取得する。具体的には、ブイ11は、例えば、養殖筏Rが設置された入り江など、監視対象領域Fに侵入する船舶2が通航する海、湖沼又は河川等の水面に設置される。なお、ブイ11は、新たに係留されて設置されるものでもよいが、既設のブイを用いることもできる。既設のブイを用いることで、より簡便に不審船自動監視システム1を導入することができる。また、浮游体は、水面の上下動に合わせて水面で浮遊するものであれば、他の構造体、例えば、浮玉又は筏等を用いることもできる。 The position information acquisition unit 10 acquires position information of the buoy 11, which is a floating body floating on the water surface, using the RTK-GNSS (Real Time Kinematic Global Navigation Satellite Systems), which is a global positioning satellite system. Specifically, the buoy 11 is installed on the water surface of the sea, lake, river, etc., through which the ship 2 entering the monitored area F passes, such as an inlet where the aquaculture raft R is installed. The buoy 11 may be a newly moored and installed buoy, but an existing buoy can also be used. By using an existing buoy, the automatic suspicious ship monitoring system 1 can be introduced more easily. In addition, the floating body can be another structure, such as a float or a raft, as long as it floats on the water surface in accordance with the up and down movement of the water surface.

位置情報取得部10は、GNSS衛星100からのGNSS信号を受信する受信機として、RTK-GNSSの移動局12と基準局13とを備えている。移動局12はブイ11に設置され、基準局13は監視対象領域Fから数キロメートル圏内の陸域Lに設置されている。これにより、位置情報取得部10は、移動局12及び基準局13からのGNSS測位情報を受信し、これらのGNSS測位情報を組み合わせて測位情報のずれを補正し、精度の高いブイ11の位置情報を取得することができる。 The location information acquisition unit 10 is equipped with an RTK-GNSS mobile station 12 and a reference station 13 as receivers that receive GNSS signals from GNSS satellites 100. The mobile station 12 is installed on a buoy 11, and the reference station 13 is installed on land area L within a few kilometers of the monitored area F. This allows the location information acquisition unit 10 to receive GNSS positioning information from the mobile station 12 and the reference station 13, combine this GNSS positioning information to correct deviations in the positioning information, and acquire highly accurate location information for the buoy 11.

なお、移動局12への電力供給は、ブイ11に設けられた蓄電池(図示省略)又はブイ11の上部に設けられた太陽光発電パネル14により行われる。また、位置情報取得部10と移動局12との通信は無線により行われ、位置情報取得部10と基準局13との通信は無線又は有線により行われる。 Power is supplied to the mobile station 12 by a storage battery (not shown) provided on the buoy 11 or a solar panel 14 provided on the top of the buoy 11. Communication between the location information acquisition unit 10 and the mobile station 12 is performed wirelessly, and communication between the location information acquisition unit 10 and the reference station 13 is performed wirelessly or by wire.

船舶通航判定部20は、位置情報取得部10が取得したブイ11の位置情報に基づき、水面の上下動が航跡波5によるものか否かの判定をする。具体的には、船舶通航判定部20は、位置情報取得部10が取得したブイ11の位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて、水面の上下動の観測を行い、一定時間内における高さ位置情報の変位が、この一定時間に先行する所定時間内の高さ位置情報の変位と比較して、しきい値を超えたときに、水面の上下動が航跡波5によるもの、すなわち「航跡波あり」として判定する。 The ship passage determination unit 20 determines whether the vertical movement of the water surface is caused by wake waves 5 based on the position information of the buoy 11 acquired by the position information acquisition unit 10. Specifically, the ship passage determination unit 20 observes the vertical movement of the water surface based on the height position information from the position information of the buoy 11 acquired by the position information acquisition unit 10, and when the displacement of the height position information within a certain time period exceeds a threshold value when compared with the displacement of the height position information within a specified time period preceding this certain time period, it determines that the vertical movement of the water surface is caused by wake waves 5, i.e., that "wake waves are present."

音響情報取得部30は、音響受信装置であるマイクロホン31を備えており、このマイクロホン31により、監視対象領域F周辺の水中における音を音響情報として取得する。具体的には、音響情報取得部30では、マイクロホン31がブイ11の内部に設けられており、このマイクロホン31が、水中から伝わる音を音響情報として取得する。なお、マイクロホン31への電力供給は、上記したブイ11に設けられた蓄電池又は太陽光発電パネル14により行われる。 The acoustic information acquisition unit 30 includes a microphone 31, which is an acoustic receiving device, and acquires underwater sounds around the monitored area F as acoustic information using the microphone 31. Specifically, in the acoustic information acquisition unit 30, the microphone 31 is provided inside the buoy 11, and acquires sounds transmitted from underwater as acoustic information. Power is supplied to the microphone 31 by a storage battery or solar power generation panel 14 provided on the buoy 11 described above.

音紋判定部40は、音響情報取得部30が取得した音響情報に基づき、機械学習により
構築された学習済みモデルMを利用して、船舶2の音紋の種別を判定する。具体的には、音紋判定部40は、音響情報取得部30が取得した音響情報のうち、船舶2が発するスクリュー音、エンジン音、船体の振動音等からなる音紋に基づき、学習済みモデルMが船舶2の音紋の種別を判定する。
The sound print determination unit 40 determines the type of sound print of the ship 2 by using the trained model M constructed by machine learning based on the acoustic information acquired by the acoustic information acquisition unit 30. Specifically, the sound print determination unit 40 determines the type of sound print of the ship 2 by using the trained model M based on the sound print consisting of the screw sound, engine sound, hull vibration sound, etc. emitted by the ship 2 from the acoustic information acquired by the acoustic information acquisition unit 30.

学習済みモデルMは、ディープラーニング又はニューラルネットワーク等の技術に基づいて、教師データを機械学習させることによって生成される。学習済みモデルMは、音響情報取得部30が取得した音響情報を入力とし、船舶2の音紋に基づいて、船舶2の音紋の種別の可能性の割合を出力する。なお、学習済みモデルMは、一度構築されたものに限定されず、追加で教師データを機械学習させることで、適宜更新されたものを用いることができる。 The trained model M is generated by machine learning training data based on technologies such as deep learning or neural networks. The trained model M receives the acoustic information acquired by the acoustic information acquisition unit 30 as input, and outputs the probability of the type of acoustic signature of the ship 2 based on the acoustic signature of the ship 2. Note that the trained model M is not limited to one that has been constructed once, and can be appropriately updated by machine learning additional training data.

不審船判定部50は、船舶通航判定部20及び音紋判定部40の判定に基づき、監視対象領域Fに接近した船舶2が、不審船3であるか否かの判定をする。また、不審船判定部50は、無線受信部60を備えている。この無線受信部60は、予め監視対象領域Fの通航が許可された船舶2である正規船4に設置された無線発信機61から送信される識別信号を受信し、その旨を不審船判定部50に通知する。そして、不審船判定部50は、判定結果に基づき、不審船情報を管理者端末Aに通知する。 The suspicious ship determination unit 50 determines whether or not a ship 2 approaching the monitored area F is a suspicious ship 3 based on the determinations of the ship passage determination unit 20 and the acoustic pattern determination unit 40. The suspicious ship determination unit 50 also includes a wireless receiver 60. This wireless receiver 60 receives an identification signal transmitted from a wireless transmitter 61 installed on a legitimate ship 4, which is a ship 2 that has been permitted to pass through the monitored area F in advance, and notifies the suspicious ship determination unit 50 of the same. The suspicious ship determination unit 50 then notifies the administrator terminal A of the suspicious ship information based on the determination result.

本発明の第1の実施形態である不審船自動監視システム1Aは、図2に示すように、位置情報取得部10、船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40及び不審船判定部50が、クラウドC内に備えられている。そして、不審船自動監視システム1Aは、このクラウドCを介して、管理者端末Aに不審船情報を送信して通知をする。 As shown in FIG. 2, the first embodiment of the present invention, the automatic suspicious ship monitoring system 1A, comprises a position information acquisition unit 10, a ship passage determination unit 20, an acoustic information acquisition unit 30, a sound pattern determination unit 40, and a suspicious ship determination unit 50 in a cloud C. The automatic suspicious ship monitoring system 1A then transmits suspicious ship information to an administrator terminal A via the cloud C to notify the administrator terminal A.

本発明の第2の実施形態である不審船自動監視システム1Bは、図3に示すように、位置情報取得部10、船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40及び不審船判定部50が、陸域Lに設置されたサーバー6内に備えられている。不審船自動監視システム1Bは、このサーバー6及びサーバー6に接続されたネットワークNを介して、管理者端末Aに不審船情報を送信して通知をする。 As shown in FIG. 3, the second embodiment of the present invention, the automatic suspicious ship monitoring system 1B, comprises a position information acquisition unit 10, a ship passage determination unit 20, an acoustic information acquisition unit 30, a sound pattern determination unit 40, and a suspicious ship determination unit 50, in a server 6 installed in a land area L. The automatic suspicious ship monitoring system 1B transmits suspicious ship information to an administrator terminal A via the server 6 and a network N connected to the server 6 to notify the administrator terminal A.

(不審船自動監視システムの動作及び処理)
上記した第1及び第2の実施形態の不審船自動監視システム1A、1Bは、動作及び処理は同様である。そのため、以下では、第1の実施形態の不審船自動監視システム1Aを例に説明し、第2の実施形態の不審船自動監視システム1Bについては説明を省略する。
(Operation and processing of the automatic suspicious ship monitoring system)
The suspicious ship automatic monitoring systems 1A and 1B of the first and second embodiments described above have the same operation and processing, so in the following, the suspicious ship automatic monitoring system 1A of the first embodiment will be described as an example, and a description of the suspicious ship automatic monitoring system 1B of the second embodiment will be omitted.

動作について説明する。
第1の実施形態の不審船自動監視システム1Aは、図4に示すように、位置情報取得部10が、RTK-GNSSを利用して、ブイ11の位置情報を取得する(S1)。そして、この位置情報を船舶通航判定部20に送信する(S2)。
The operation will be described.
4, in the automatic suspicious ship monitoring system 1A of the first embodiment, the position information acquisition unit 10 acquires the position information of the buoy 11 using the RTK-GNSS (S1), and transmits this position information to the ship passage determination unit 20 (S2).

次に、船舶通航判定部20は、位置情報取得部10から送信された位置情報を受信して、この位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて、水面の上下動の観測をする(S3)。続けて、船舶通航判定部20は、観測された水面の上下動が、航跡波5によるものか否かの判定を行う(S4)。そして、この判定結果を航跡波判定として、不審船判定部50に送信する(S5)。 Next, the ship passage determination unit 20 receives the position information transmitted from the position information acquisition unit 10 and observes the vertical movement of the water surface based on the height position information from this position information (S3). The ship passage determination unit 20 then determines whether the observed vertical movement of the water surface is due to wake waves 5 (S4). The result of this determination is then transmitted to the suspicious ship determination unit 50 as a wake wave determination (S5).

次に、音響情報取得部30は、マイクロホン31により監視対象領域F周辺の水中における音を音響情報として取得する(S6)。そして、音響情報取得部30は、この音響情報を音紋判定部40に送信する(S7)。 Next, the acoustic information acquisition unit 30 acquires underwater sounds around the monitored area F as acoustic information using the microphone 31 (S6). The acoustic information acquisition unit 30 then transmits this acoustic information to the sound print determination unit 40 (S7).

次に、音紋判定部40は、音響情報取得部30から送信された音響情報を受信して、この音響情報のうち、船舶2が発する音紋に基づき、学習済みモデルMを利用して、船舶2の音紋の種別の判定を行う(S8)。そして、この判定結果を音紋判定として、不審船判定部50に送信する(S9)。 Next, the acoustic pattern determination unit 40 receives the acoustic information transmitted from the acoustic information acquisition unit 30, and uses the trained model M to determine the type of acoustic pattern of the ship 2 based on the acoustic pattern emitted by the ship 2 from the acoustic information (S8). The result of this determination is then transmitted to the suspicious ship determination unit 50 as an acoustic pattern determination (S9).

次に、不審船判定部50は、船舶通航判定部20及び音紋判定部40のそれぞれから送信された判定結果を受信し、これらの判定結果に基づき、監視対象領域Fに接近した船舶2が、不審船3であるか否かの判定を行う(S10)。そして、不審船判定部50は、この判定結果に基づき、管理者端末Aに不審船情報を送信して通知する(S11)。 Next, the suspicious ship determination unit 50 receives the determination results sent from each of the ship passage determination unit 20 and the acoustic pattern determination unit 40, and determines whether or not the ship 2 approaching the monitored area F is a suspicious ship 3 based on these determination results (S10). Then, based on this determination result, the suspicious ship determination unit 50 transmits suspicious ship information to the administrator terminal A to notify it (S11).

続けて、処理について説明する。
第1の実施形態の不審船自動監視システム1Aは、図4及び図5に示すように、まず位置情報取得部10が、RTK-GNSSを利用して、ブイ11の位置情報を取得し(S1)、この位置情報を船舶通航判定部20に送信する(S2)。
Next, the processing will be described.
In the first embodiment of the automatic suspicious ship monitoring system 1A, as shown in Figures 4 and 5, the position information acquisition unit 10 first acquires position information of the buoy 11 using RTK-GNSS (S1), and transmits this position information to the ship passage determination unit 20 (S2).

このとき、位置情報取得部10では、移動局12と基準局13とが、少なくとも4以上の複数のGNSS衛星100からのGNSS信号を受信すると共に、GNSS信号を受信して得られたそれぞれのGNSS測位情報を位置情報取得部10に送信する。位置情報取得部10は、移動局12及び基準局13から送信されたGNSS測位情報を受信し、これらのGNSS測位情報を組み合わせて測位情報のずれを補正し、精度の高いブイ11の位置情報を取得する。そして、この取得されたブイ11の位置情報を、船舶通航判定部20に送信する。 At this time, in the position information acquisition unit 10, the mobile station 12 and the reference station 13 receive GNSS signals from at least four or more GNSS satellites 100, and transmit the respective GNSS positioning information obtained by receiving the GNSS signals to the position information acquisition unit 10. The position information acquisition unit 10 receives the GNSS positioning information transmitted from the mobile station 12 and the reference station 13, combines the GNSS positioning information, corrects the deviation of the positioning information, and acquires highly accurate position information of the buoy 11. Then, it transmits this acquired position information of the buoy 11 to the ship passage determination unit 20.

船舶通航判定部20は、位置情報取得部10から送信されたブイ11の位置情報を受信して、この位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて、水面の上下動の観測をする(S3)。このとき、船舶通航判定部20は、水面の上下動の変位を観測するために、一定時間内の高さ位置情報の変位として、例えば、1分間あたりの高さ位置情報の変位の標準偏差を算出する。そして、船舶通航判定部20は、次の一定時間内の高さ位置情報の変位として、当該1分間に、例えば、30秒間を重ねて、次の1分間あたりの高さ位置情報の変位の標準偏差を算出する。これを繰り返すことにより、船舶通航判定部20は、水面の上下動の観測を継続して行う。 The ship passage determination unit 20 receives the position information of the buoy 11 transmitted from the position information acquisition unit 10, and observes the vertical movement of the water surface based on the height position information from this position information (S3). At this time, in order to observe the displacement of the vertical movement of the water surface, the ship passage determination unit 20 calculates the standard deviation of the displacement of the height position information per minute, for example, as the displacement of the height position information within a certain period of time. Then, as the displacement of the height position information within the next certain period of time, the ship passage determination unit 20 calculates the standard deviation of the displacement of the height position information per minute by overlapping the said one minute, for example, 30 seconds. By repeating this, the ship passage determination unit 20 continues to observe the vertical movement of the water surface.

続けて、船舶通航判定部20は、観測された水面の上下動が、航跡波5によるものか否かの判定を行う(S4)。このとき、船舶通航判定部20は、観測した1分間に先行する所定時間内の高さ位置情報の変位として、当該1分間よりも前の、例えば、過去10分間における1分間あたりの変位の標準偏差の平均値を算出する。そして、この平均値と、観測した1分間あたりの高さ位置情報の変位の標準偏差とを対比し、この比が、しきい値として、例えば、「3」を超えたとき(3倍を超えたとき)に、水面の上下動が航跡波5によるもの、すなわち「航跡波あり」と判定し、これを判定結果とする。また、水面の上下動がない場合又は水面の上下動はあるが航跡波5によるものではない場合には、「航跡波なし」と判定し、これを判定結果とする。船舶通航判定部20は、この判定結果を航跡波判定として、不審船判定部50に送信する(S5)。 Next, the ship traffic determination unit 20 determines whether the observed vertical movement of the water surface is due to wake waves 5 (S4). At this time, the ship traffic determination unit 20 calculates the average value of the standard deviation of the displacement per minute for, for example, the past 10 minutes, as the displacement of the height position information within a predetermined time preceding the observed one minute. Then, the ship traffic determination unit 20 compares this average value with the standard deviation of the displacement of the height position information per minute observed, and when this ratio exceeds a threshold value, for example, "3" (exceeds three times), it determines that the vertical movement of the water surface is due to wake waves 5, that is, "wake waves are present," and this is the determination result. Also, when there is no vertical movement of the water surface, or there is vertical movement of the water surface but it is not due to wake waves 5, it determines that "wake waves are not present," and this is the determination result. The ship traffic determination unit 20 transmits this determination result to the suspicious ship determination unit 50 as a wake wave determination (S5).

音響情報取得部30は、マイクロホン31により監視対象領域F周辺の水中における音を受信し、電気信号に変換して、音響情報として取得する(S6)。そして、取得された音響情報を、音紋判定部40に送信する(S7)。 The acoustic information acquisition unit 30 receives underwater sounds around the monitored area F using the microphone 31, converts the sounds into electrical signals, and acquires them as acoustic information (S6). The acquired acoustic information is then transmitted to the sound print determination unit 40 (S7).

音紋判定部40は、音響情報取得部30から送信された音響情報を受信して、この音響情報のうち、船舶2が発する音紋に基づき、学習済みモデルMを利用して、船舶2の音紋の種別の判定を行う(S8)。このとき、学習済みモデルMは、音紋が確認されない場合
には、「音紋なし」として、また、音紋が確認される場合には、船舶2の音紋の種別が「大型船」、「中型船」、「旅客船」若しくは「小型船」のいずれのものであるかを、それぞれの可能性を割合として出力する。
The acoustic print determination unit 40 receives the acoustic information transmitted from the acoustic information acquisition unit 30, and uses the trained model M to determine the type of acoustic print of the ship 2 based on the acoustic print emitted by the ship 2 from the acoustic information (S8). At this time, if no acoustic print is confirmed, the trained model M outputs "no acoustic print", and if an acoustic print is confirmed, outputs whether the type of the acoustic print of the ship 2 is a "large ship", a "medium ship", a "passenger ship", or a "small ship", with each possibility output as a percentage.

続けて、音紋判定部40は、この学習済みモデルMが出力した割合に基づいて、最も可能性の割合が高いものを船舶2の音紋の種別として判定する。なお、音紋判定部40は、それぞれの可能性の割合がいずれも同等である場合には、「特定困難」として判定する。そして、音紋判定部40は、この判定結果を音紋判定として、不審船判定部50に送信する(S9)。 Next, the sound pattern determination unit 40 determines the type of sound pattern of the ship 2 based on the ratios output by this trained model M, which has the highest probability. If the probability ratios of each are equal, the sound pattern determination unit 40 determines that the ship 2 is "difficult to identify." The sound pattern determination unit 40 then transmits this determination result to the suspicious ship determination unit 50 as a sound pattern determination (S9).

次に、不審船判定部50は、船舶通航判定部20から送信された航跡波判定及び音紋判定部40から送信された音紋判定のそれぞれを受信して、これらの判定結果に基づき、監視対象領域Fに接近した船舶2が、不審船3であるか否かの判定を行う(S10)。 Next, the suspicious ship determination unit 50 receives the wake wave determination sent from the ship passage determination unit 20 and the acoustic pattern determination sent from the acoustic pattern determination unit 40, and based on these determination results, determines whether the ship 2 approaching the monitored area F is a suspicious ship 3 or not (S10).

このとき、不審船判定部50は、(1)航跡波判定が「航跡波あり」で、かつ、音紋判定が「音紋なし」、「小型船」又は「特定困難」のいずれかである場合は、船舶2が「不審船である」として、判定する。また、(2)航跡波判定が「航跡波なし」で、かつ、音紋判定が「小型船」又は「特定困難」のいずれかである場合には、船舶2が「不審船である」として、判定する。 At this time, the suspicious ship determination unit 50 (1) determines that the ship 2 is a "suspicious ship" if the wake wave determination is "wake waves present" and the sound pattern determination is either "no sound patterns," "small ship," or "difficult to identify." Also, (2) determines that the ship 2 is a "suspicious ship" if the wake wave determination is "no wake waves" and the sound pattern determination is either "small ship" or "difficult to identify."

さらに、不審船判定部50は、(3)航跡波判定が「航跡波あり」で、かつ、音紋判定が「大型船」、「中型船」又は「旅客船」のいずれかである場合は、船舶2が「不審船ではない」として、判定する。また、(4)航跡波判定が「航跡波なし」で、かつ、音紋判定が「音紋なし」又は「大型船」、「中型船」若しくは「旅客船」のいずれかである場合には、船舶2が「不審船ではない」として、判定する。 Furthermore, the suspicious ship determination unit 50 (3) determines that the ship 2 is "not a suspicious ship" if the wake wave determination is "wake waves present" and the sound pattern determination is either a "large ship," "medium ship," or "passenger ship." Also, (4) determines that the ship 2 is "not a suspicious ship" if the wake wave determination is "no wake waves" and the sound pattern determination is "no sound patterns" or either a "large ship," "medium ship," or "passenger ship."

一方で、不審船判定部50では、正規船4の無線発信機61から識別信号が送信されている場合には、この識別信号を無線受信部60が受信し、その旨が通知される。不審船判定部50は、(1)又は(2)の条件に該当する場合、すなわち、判定が「不審船である」の場合であっても、無線受信部60からの通知を受信しているときは、その判定を「不審船ではない」に変更する。 On the other hand, in the suspicious ship determination unit 50, when an identification signal is transmitted from the radio transmitter 61 of the regular ship 4, the radio receiver 60 receives this identification signal and notifies the suspicious ship determination unit 50 of the fact. When the suspicious ship determination unit 50 meets the condition (1) or (2), that is, even if the determination is "suspicious ship", if it receives a notification from the radio receiver 60, it changes the determination to "not suspicious ship".

続けて、不審船判定部50は、(1)及び(2)の条件に該当する場合、すなわち、判定が「不審船である」の場合で、かつ、無線受信部60からの通知を受信していないときは、監視対象領域Fに接近した船舶2が不審船3であるとして、その旨を不審船情報として管理者端末Aに送信して通知をする(S11)。これにより、監視対象領域Fを管轄する水産庁、海上保安庁、警察、自治体等の団体又は組織に、当該監視対象領域Fへの不審船3の接近を知らせることができるため、密漁を防止することができる。 Next, when conditions (1) and (2) are met, i.e., when the vessel 2 is judged to be a "suspicious vessel" and no notification has been received from the wireless receiver 60, the suspicious vessel determination unit 50 determines that the vessel 2 approaching the monitored area F is a suspicious vessel 3, and notifies the administrator terminal A by transmitting suspicious vessel information to that effect (S11). This allows the Fisheries Agency, the Japan Coast Guard, the police, local governments, and other organizations or groups that have jurisdiction over the monitored area F to be notified of the approach of the suspicious vessel 3 to the monitored area F, thereby preventing poaching.

以上、本発明に係る実施形態について詳述したが、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された事項を逸脱することがなければ、種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above in detail, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various design changes can be made without departing from the scope of the claims.

例えば、クラウドC又はサーバー6において、位置情報取得部10、船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40及び不審船判定部50のそれぞれに接続され、それぞれが取得した各種情報及び判定結果を記録する情報記録部(図示省略)又は記録媒体(図示省略)を設けてもよい。これにより、情報記録部又は記録媒体に各種情報及び判定結果を記録として残すことができるため、例えば、仮に内通者により正規船4が密漁に使用された場合であっても、当該正規船4の音紋の痕跡を追うことができる。したがって、当該正規船4がその時間に監視対象領域Fにいたことを証明することができるので、内
通者による密漁を抑止することができる。
For example, the cloud C or the server 6 may be provided with an information recording unit (not shown) or a recording medium (not shown) that is connected to each of the position information acquisition unit 10, the ship passage determination unit 20, the acoustic information acquisition unit 30, the sound pattern determination unit 40, and the suspicious ship determination unit 50 and records the various information acquired by each and the determination results. This allows the various information and the determination results to be recorded in the information recording unit or the recording medium, so that, for example, even if a legitimate ship 4 is used for poaching by an insider, it is possible to trace the sound pattern of the legitimate ship 4. Therefore, it is possible to prove that the legitimate ship 4 was in the monitored area F at that time, and therefore it is possible to deter poaching by the insider.

また、本実施形態では、無線受信部60が、正規船4の無線発信機61から送信された識別信号の受信及びその通知のみを行う構成を示したが、これに限定されず、例えば、無線受信部60を、各船舶2に設置された種々の無線発信機から送信される個別の識別信号を受信できるものとして構成してもよい。この場合には、例えば、上記構成を備えた無線受信部60に、さらに、正規船4に設置された無線発信機から送信される個別の識別信号を予め登録することができる識別信号保持部(図示省略)と、各船舶2の無線発信機から受信した個別の識別信号が識別信号保持部に登録されているか否かの判定をする識別信号判定部(図示省略)とを設け、この識別信号判定部が、識別信号保持部の登録に基づき、受信した個別の識別信号が正規船4のものであるか否かの判定をするものとして構成する。また、受信した識別信号が識別信号保持部に登録されたものであった場合に、その旨を不審船判定部50に通知するものとして構成する。そして、これらの構成を、上記した情報記録部又は記録媒体を設けた構成と組み合わせることで、仮に、不審船3が、違法に正規船4の無線発信機を入手し、それを用いて監視対象領域Fを通航した場合であっても、その不審船3が監視対象領域Fにいたことが記録に残るため、その不審船3から送信された識別信号を識別信号保持部の登録から除外する等の対策を講じることが可能となる。また、識別信号保持部及び識別信号判定部を設けることで、正規船4に新たに無線発信機61を設置することなく、既設の無線発信機を利用して導入が可能な不審船自動監視システムとすることができる。さらに、識別信号保持部の登録を適宜変更することができるので、正規船4として監視対象領域Fの通航を許可する船舶2の識別信号を動的に設定することができる。 In addition, in this embodiment, the wireless receiver 60 is configured to only receive and notify the identification signal transmitted from the wireless transmitter 61 of the official ship 4, but is not limited to this. For example, the wireless receiver 60 may be configured to receive individual identification signals transmitted from various wireless transmitters installed on each ship 2. In this case, for example, the wireless receiver 60 having the above configuration is further provided with an identification signal storage unit (not shown) that can pre-register individual identification signals transmitted from the wireless transmitters installed on the official ship 4, and an identification signal determination unit (not shown) that determines whether the individual identification signal received from the wireless transmitter of each ship 2 is registered in the identification signal storage unit, and this identification signal determination unit is configured to determine whether the received individual identification signal is that of the official ship 4 based on the registration in the identification signal storage unit. In addition, if the received identification signal is registered in the identification signal storage unit, it is configured to notify the suspicious ship determination unit 50 of this fact. By combining these configurations with the configuration with the information recording unit or recording medium described above, even if a suspicious ship 3 illegally obtains a radio transmitter of a legitimate ship 4 and uses it to pass through the monitored area F, the fact that the suspicious ship 3 was in the monitored area F will be recorded, making it possible to take measures such as excluding the identification signal transmitted from the suspicious ship 3 from the registration in the identification signal storage unit. In addition, by providing an identification signal storage unit and an identification signal judgment unit, it is possible to create an automatic suspicious ship monitoring system that can be introduced using existing radio transmitters without installing a new radio transmitter 61 on the legitimate ship 4. Furthermore, since the registration in the identification signal storage unit can be changed as appropriate, the identification signal of the ship 2 that is permitted to pass through the monitored area F as a legitimate ship 4 can be dynamically set.

また、本実施形態では、位置情報取得部10が、移動局12及び基準局13から送信されたGNSS測位情報を組み合わせて、ブイ11の位置情報を取得する構成を示したが、これに限定されず、移動局12及び基準局13を無線により相互間でGNSS測位情報の送受信ができるものとし、移動局12又は基準局13のいずれか一方で測位情報のずれを補正してブイ11の位置情報を取得し、これを位置情報取得部10に送信する構成であってもよい。また、RTK-GNSSを利用する構成を示したが、ネットワーク型RTK-GNSSを利用するものであってもよい。 In addition, in this embodiment, a configuration has been shown in which the position information acquisition unit 10 acquires the position information of the buoy 11 by combining the GNSS positioning information transmitted from the mobile station 12 and the reference station 13, but this is not limited to this, and a configuration may be adopted in which the mobile station 12 and the reference station 13 are capable of transmitting and receiving GNSS positioning information between each other wirelessly, and either the mobile station 12 or the reference station 13 corrects the deviation in the positioning information to acquire the position information of the buoy 11, and transmits this to the position information acquisition unit 10. In addition, a configuration has been shown in which RTK-GNSS is used, but a network-type RTK-GNSS may also be used.

さらに、本実施形態では、位置情報取得部10、船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40及び不審船判定部50の全てが1つのクラウドC内又はサーバー6内に備えられた構成を示したが、これに限定されず、ブイ11又は基準局13に別途のサーバー等のコンピュータを設け、このコンピュータ内に、位置情報取得部10、船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40又は不審船判定部50のうちのいずれか又は全てを備えたものとして構成してもよい。例えば、ブイ11に設けられたコンピュータ内に位置情報取得部10が備えられ、クラウドC内、サーバー6内又は基準局13に設けられたコンピュータ内に船舶通航判定部20、音響情報取得部30、音紋判定部40及び不審船判定部50が備えられたものであってもよい。また、同様に、ブイ11に設けられたコンピュータ内に音響情報取得部30及び音紋判定部40が備えられ、クラウドC内、サーバー6内又は基準局13に設けられたコンピュータ内に位置情報取得部10、船舶通航判定部20及び不審船判定部50が備えられたものでもよく、これらの構成の組み合わせは任意である。 Furthermore, in this embodiment, the position information acquisition unit 10, ship passage determination unit 20, acoustic information acquisition unit 30, sound pattern determination unit 40, and suspicious ship determination unit 50 are all provided in one cloud C or server 6, but this is not limited to the above. A separate computer such as a server may be provided in the buoy 11 or the reference station 13, and any or all of the position information acquisition unit 10, ship passage determination unit 20, acoustic information acquisition unit 30, sound pattern determination unit 40, and suspicious ship determination unit 50 may be provided in this computer. For example, the position information acquisition unit 10 may be provided in a computer provided in the buoy 11, and the ship passage determination unit 20, acoustic information acquisition unit 30, sound pattern determination unit 40, and suspicious ship determination unit 50 may be provided in a computer provided in the cloud C, server 6, or reference station 13. Similarly, the acoustic information acquisition unit 30 and the acoustic pattern determination unit 40 may be provided in a computer provided in the buoy 11, and the position information acquisition unit 10, the ship passage determination unit 20, and the suspicious ship determination unit 50 may be provided in a computer provided in the cloud C, the server 6, or the reference station 13, and the combination of these configurations is arbitrary.

また、本実施形態では、1つのブイ11が設置された構成を示したが、これに限定されず、例えば、養殖筏Rの周りに2以上の複数のブイ11を設置して構成してもよい。 In addition, in this embodiment, a configuration in which one buoy 11 is installed is shown, but this is not limited to this, and for example, two or more buoys 11 may be installed around the aquaculture raft R.

さらに、本実施形態では、一定時間が1分間であり、所定時間が10分間である構成を示したが、これに限定されず、監視対象領域F周辺の気象条件又は波浪条件に基づいて、
任意で定めることができる。
Furthermore, in the present embodiment, the fixed time is 1 minute and the predetermined time is 10 minutes. However, the present invention is not limited to this. Based on the weather conditions or wave conditions around the monitoring target area F,
It can be determined arbitrarily.

本発明に係る不審船自動監視システム1は、人手を介さず、かつ、費用を抑えて実現が可能で、自動で不審船3の検出と通報をして密漁を防止することができる。例えば、入り江に設けられた陸域Lからあまり遠くない養殖場において、密漁の防止に貢献することができる。 The automatic suspicious ship monitoring system 1 of the present invention can be implemented without human intervention and at low cost, and can automatically detect and report suspicious ships 3 to prevent poaching. For example, it can contribute to preventing poaching in a fish farm located in an inlet not far from land area L.

また、重要施設又は危険地域等の接近が禁止されている場所への水上からの侵入を自動で監視することができる。さらに、養殖筏Rが設置された監視対象領域Fにおける波浪情報を、遠隔の陸域Lにおいて高い時間分解能で観測することができる。 It is also possible to automatically monitor intrusions from the water into places where access is prohibited, such as important facilities or dangerous areas. Furthermore, wave information in the monitored area F where the aquaculture rafts R are installed can be observed with high time resolution in a remote land area L.

1 不審船自動監視システム
1A 不審船自動監視システム
1B 不審船自動監視システム
2 船舶
3 不審船
4 正規船
5 航跡波
6 サーバー
10 位置情報取得部
11 ブイ
12 移動局
13 基準局
14 太陽光発電パネル
20 船舶通航判定部
30 音響情報取得部
31 マイクロホン
40 音紋判定部
50 不審船判定部
60 無線受信部
61 無線発信機
100 GNSS衛星
A 管理者端末
C クラウド
F 監視対象領域
L 陸域
M 学習済みモデル
N ネットワーク
R 養殖筏
1 Automatic suspicious ship monitoring system 1A Automatic suspicious ship monitoring system 1B Automatic suspicious ship monitoring system 2 Ship 3 Suspicious ship 4 Regular ship 5 Wake wave 6 Server 10 Position information acquisition unit 11 Buoy 12 Mobile station 13 Reference station 14 Solar power generation panel 20 Ship passage determination unit 30 Acoustic information acquisition unit 31 Microphone 40 Acoustic pattern determination unit 50 Suspicious ship determination unit 60 Radio receiver 61 Radio transmitter 100 GNSS satellite A Administrator terminal C Cloud F Monitoring target area L Land area M Trained model N Network R Aquaculture raft

Claims (6)

水面に浮かべられた浮遊体の位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部が取得した前記位置情報に基づき、前記水面の上下動が船舶の航跡波によるものか判定する船舶通航判定部と、
前記浮遊体に設けられた音響受信装置により前記船舶から発せられる音響情報を取得する音響情報取得部と、
前記音響情報取得部が取得した前記音響情報に基づき、機械学習により構築された学習済みモデルを利用して、前記船舶の音紋の種別を判定する音紋判定部と、
前記船舶通航判定部及び前記音紋判定部の判定に基づき、前記船舶が不審船であるか否かを判定する不審船判定部と、を有する、
ことを特徴とする不審船自動監視システム。
a position information acquisition unit that acquires position information of a floating object floating on the water surface;
a ship passage determination unit that determines whether the vertical movement of the water surface is caused by a wake wave of a ship based on the position information acquired by the position information acquisition unit;
an acoustic information acquisition unit that acquires acoustic information emitted from the ship using an acoustic receiving device provided on the floating body;
a sound signature determination unit that determines a type of sound signature of the ship by using a trained model constructed by machine learning based on the sound information acquired by the sound information acquisition unit;
and a suspicious ship determination unit that determines whether the ship is a suspicious ship based on the determinations of the ship passage determination unit and the acoustic pattern determination unit.
An automatic suspicious ship monitoring system.
前記船舶通航判定部が航跡波ありと判定し、かつ、前記音紋判定部が前記種別を小型船と判定したときは、前記不審船判定部が前記船舶を不審船であると判定する、
ことを特徴とする請求項1に記載された不審船自動監視システム。
When the ship passage determination unit determines that there is a wake wave and the acoustic pattern determination unit determines that the type of ship is a small ship, the suspicious ship determination unit determines that the ship is a suspicious ship.
2. The automatic suspicious ship monitoring system according to claim 1,
前記船舶通航判定部が航跡波ありと判定し、かつ、前記音紋判定部が音紋なしと判定したときは、前記不審船判定部が前記船舶を不審船であると判定する、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載された不審船自動監視システム。
When the ship passage determination unit determines that there is a wake wave and the acoustic pattern determination unit determines that there is no acoustic pattern, the suspicious ship determination unit determines that the ship is a suspicious ship.
3. The suspicious ship automatic monitoring system according to claim 1 or 2.
前記不審船判定部は、前記船舶のうち予め通航が許可された船舶に設置された無線発信機から送信される識別信号を受信する無線受信部を有し、この無線受信部が前記識別信号を受信したときは、前記予め通航が許可された船舶を不審船ではないと判定する、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載された不審船自動監視システム。
The suspicious ship determination unit has a radio receiving unit that receives an identification signal transmitted from a radio transmitter installed on a ship that has been previously permitted to pass among the ships, and when the radio receiving unit receives the identification signal, determines that the ship that has been previously permitted to pass is not a suspicious ship.
4. The suspicious ship automatic monitoring system according to claim 1, wherein the suspicious ship automatic monitoring system is a monitoring system for monitoring a suspicious ship.
前記位置情報取得部は、RTK-GNSSを利用して前記位置情報を取得し、
前記船舶通航判定部は、前記位置情報のうち、高さ位置情報に基づいて前記水面の上下動を観測すると共に、一定時間内の前記高さ位置情報の変位が、前記一定時間に先行する所定時間内の前記高さ位置情報の変位と比較してしきい値を超えたときに、航跡波ありと判定する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載された不審船自動監視システム。
The location information acquisition unit acquires the location information by using RTK-GNSS,
the vessel passage determination unit observes the up and down movement of the water surface based on height position information among the position information, and determines the presence of wake waves when a displacement of the height position information within a certain period of time exceeds a threshold value compared with a displacement of the height position information within a specified period of time preceding the certain period of time.
5. The automatic suspicious ship monitoring system according to claim 1,
前記音響受信装置がマイクロホンであり、このマイクロホンが前記浮遊体の内部に設けられた、
ことを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載された不審船自動監視システム。
The acoustic receiving device is a microphone, and the microphone is provided inside the floating body.
6. The suspicious ship automatic monitoring system according to claim 1,
JP2021019992A 2021-02-10 2021-02-10 Automatic suspicious ship monitoring system Active JP7540715B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021019992A JP7540715B2 (en) 2021-02-10 2021-02-10 Automatic suspicious ship monitoring system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021019992A JP7540715B2 (en) 2021-02-10 2021-02-10 Automatic suspicious ship monitoring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022122634A JP2022122634A (en) 2022-08-23
JP7540715B2 true JP7540715B2 (en) 2024-08-27

Family

ID=82939335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021019992A Active JP7540715B2 (en) 2021-02-10 2021-02-10 Automatic suspicious ship monitoring system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7540715B2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000180258A (en) 1998-12-17 2000-06-30 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Discrimination device for vessel type of sailing body and method thereof
JP2002181618A (en) 2000-12-18 2002-06-26 Hitachi Ltd Fishing ground watcher
JP2005269378A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Electric Corp Marine information providing buoy for underwater, marine information communication system using the same and data management center for marine information communication
JP4120489B2 (en) 2003-06-23 2008-07-16 三菱マテリアル株式会社 Surface coated cermet cutting tool with excellent wear resistance with high hard coating layer in high speed cutting

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000180258A (en) 1998-12-17 2000-06-30 Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency Discrimination device for vessel type of sailing body and method thereof
JP2002181618A (en) 2000-12-18 2002-06-26 Hitachi Ltd Fishing ground watcher
JP4120489B2 (en) 2003-06-23 2008-07-16 三菱マテリアル株式会社 Surface coated cermet cutting tool with excellent wear resistance with high hard coating layer in high speed cutting
JP2005269378A (en) 2004-03-19 2005-09-29 Mitsubishi Electric Corp Marine information providing buoy for underwater, marine information communication system using the same and data management center for marine information communication

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022122634A (en) 2022-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20200012283A1 (en) System and method for autonomous maritime vessel security and safety
US6850173B1 (en) Waterway shielding system and method
EP3236293B1 (en) Environmental monitoring system for coastline applications
CN108423140B (en) Omnidirectional active acoustic fence system
CN205374739U (en) All -round monitored control system under water
KR20200009450A (en) Method for monitering the location of buoy for fishing net and predicting the spreding of red tide
Soldi et al. Monitoring of critical undersea infrastructures: the nord stream and other recent case studies
JP7540715B2 (en) Automatic suspicious ship monitoring system
KR100904302B1 (en) Group Digital Surveillance System for Fishery Safety and Security
JP6406831B2 (en) Underwater mooring monitoring system
US20130094330A1 (en) Methods and apparatus for passive detection of objects in shallow waterways
Jie et al. Study on safety monitoring system for submarine power cable on the basis of AIS and radar technology
Soldi et al. Monitoring of Underwater Critical Infrastructures: the Nord Stream and Other Recent Case Studies
Silber et al. Report of a workshop to identify and assess technologies to reduce ship strikes of large whales: providence, Rhode Island, 8-10 July 2008
Page Maximizing maritime safety and environmental protection with AIS:(Automatic identification system)
EP3647829A1 (en) Image processing for an unmanned marine surface vessel
Weber et al. Low-cost radar surveillance of inland waterways for homeland security applications
CN108734928A (en) A kind of aquafarm accident monitoring method and system
WO1994000007A1 (en) Fish farm cage security system
GB2525893A (en) Detection system for underwater signals
Vanparia et al. Review paper on to study and enhance coastal security system using GIS/GPS tool
Cortese et al. Experimental security surveillance system for an Island-based facility
JP2021173673A (en) Sensor structure
Ogawa et al. Application of deep learning to underwater invasion warning system
JP2007008193A (en) Marine floating type buoy device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240116

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20240725

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20240730

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20240807

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7540715

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150