船舶識別装置
【課題】大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができるようにする。
【解決手段】信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、ＡＩＳ受信機１４により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については不審船であると判別する。
【解決手段】信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、ＡＩＳ受信機１４により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については不審船であると判別する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動船舶識別装置を搭載している船舶の個体識別を行う船舶識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の個体識別を行う船舶識別装置に相当する不審船監視装置が、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
この不審船監視装置では、以下のようにして、船舶の個体識別を行っている。
まず、不審船監視装置は、船舶に搭載されているレーダ装置から発信されるレーダ波を受信し、そのレーダ波のパターンデータを分析する。
不審船監視装置は、レーダ波のパターンデータを分析すると、そのレーダ波のパターンデータと、予めデータベースに登録されているパターンデータ（既知の船舶に搭載されているレーダ装置から発信されるレーダ波のパターンデータ）とを照合して、合致するパターンデータを検索する。
【０００３】
不審船監視装置は、データベースに登録されているパターンデータの中に、レーダ波のパターンデータと合致するパターンデータが存在していれば、そのパターンデータに対応する船舶識別データ（データベースには、各パターンデータと対にして、船舶を特定する船舶識別データが登録されている）を出力する。
一方、データベースに登録されているパターンデータの中に、レーダ波のパターンデータと合致するパターンデータが存在していなければ、不審船の検出情報を出力する。
【０００４】
ただし、不審船監視装置では、上述したパターンデータの分析処理や照合処理を実施する前に、船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されるＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信して、そのＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データを抽出し、その船舶識別データがデータベースに登録されているか否かを判定する。
不審船監視装置は、その船舶識別データがデータベースに登録されていれば、当該船舶については「非不審船」であると認定し、上述したパターンデータの分析処理や照合処理を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３１１８８号公報（段落番号［００３２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の船舶識別装置は以上のように構成されているので、ＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データがデータベースに登録されていれば、レーダ波のパターンデータの分析処理や照合処理を省略して、処理負荷の軽減を図ることができる。しかし、ＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データを改竄して、他の船舶に成りすます行為が行われている場合、その成りすましを見抜くことができず、不審船を検出することができない課題があった。
また、レーダ波のパターンデータの分析処理や照合処理は、計算機の処理負荷が大きいので、多数の船舶が往来する海域では、個々の船舶を監視するために、複数のレーダ装置系統や大規模な処理装置などが必要になる課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる船舶識別装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る船舶識別装置は、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベースに登録されている場合、信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段とを設け、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別手段が、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、船舶判別手段が、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベースに登録されている場合、信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段とを設け、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別手段が、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、船舶判別手段が、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するように構成したので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による船舶識別装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による船舶識別装置のＡＩＳ電波分析装置１３を示す構成図である。
【図３】ＡＩＳ信号の変調方式を示す説明図である。
【図４】ＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移の一例を示す説明図である。
【図５】ＡＩＳ信号における１タイムスロット内のデータ構成を示す説明図である。
【図６】ＡＩＳ信号のタイムスロットを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による船舶識別装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】ＡＩＳ信号の立ち上がり部分の信号波形を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２による船舶識別装置を示す構成図である。
【図１０】図９の船舶識別装置が位置を偽っている船舶からＡＩＳ信号を受信している様子を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による船舶識別装置の真偽判定部３２の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置を示す構成図である。
図１において、船舶１，２は自動船舶識別装置（以下、「ＡＩＳ装置」と称する）を搭載しており、このＡＩＳ装置がＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を発信する。
所定条件を具備する船舶には、ＡＩＳ装置の搭載が義務付けられており、ＡＩＳ装置が発信するＡＩＳ信号は、いわゆる船舶データを示す信号である。
【００１２】
このＡＩＳ信号は、例えば、船舶の利用者ＩＤのほか、海上移動業務識別（ＭＭＳＩ）、船名、船種、喫水、目的地、到着予定時刻、船舶名、航海情報、緯度、経度、速力、針路、船体長、船首方位などの情報を含んでいる。
また、ＡＩＳ信号は、例えば、ＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調方式で変調され、ＡＩＳ装置から定期的にＶＨＦ帯電波で発信される。
この実施の形態１では、説明の便宜上、船舶１は予め登録されている非不審船であり、船舶２は不審船であるものとする。
なお、この実施の形態１では、説明の簡単化のため、航行している船舶の台数が２台だけであるが、３台以上の船舶からＡＩＳ信号を受信して、３台以上の船舶の個体識別を行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１３】
空中線であるアンテナ１１は船舶１，２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信する。
分配器１２はアンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する処理を実施する。
なお、アンテナ１１及び分配器１２からＡＩＳ信号受信手段が構成されている。
【００１４】
ＡＩＳ電波分析装置１３は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号特性として、そのＡＩＳ信号の周波数変移及びレベル変移（信号波形）を分析して、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析処理器１６に出力する処理を実施する。なお、ＡＩＳ電波分析装置１３は信号特性分析手段を構成している。
ＡＩＳ受信機１４は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を復調して、復調後のＡＩＳ信号を分析処理器１６に出力する処理を実施する。なお、ＡＩＳ受信機１４はＡＩＳ信号復調手段を構成している。
【００１５】
データベース１５は例えばハードディスクなどの外部記憶装置から構成されており、予め識別対象の船舶の利用者ＩＤと、当該船舶に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）が登録されている。
図１の例では、船舶１の利用者ＩＤ及び船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性については登録されているが、不審船である船舶２の利用者ＩＤ及び船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性については登録されていない。
【００１６】
分析処理器１６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されている信号特性照合部１７、船舶判別部１８及びＡＩＳ信号記録部１９を実装しており、船舶１，２が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理などを実施する。
信号特性照合部１７はＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）と、データベース１５に登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する処理を実施する。なお、信号特性照合部１７は信号特性照合手段を構成している。
【００１７】
船舶判別部１８は信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については、不審船であると判別する処理を実施する。なお、船舶判別部１８は船舶判別手段を構成している。
【００１８】
ＡＩＳ信号記録部１９は信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、不審船の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録する処理を実施する。なお、ＡＩＳ信号記録部１９はＡＩＳ信号記録手段を構成している。
表示処理器２０は分析処理器１６の分析結果などをディスプレイに表示する処理を実施する。
【００１９】
図１の例では、船舶識別装置の構成要素であるアンテナ１１、分配器１２、ＡＩＳ電波分析装置１３、ＡＩＳ受信機１４、データベース１５、分析処理器１６及び表示処理器２０のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、船舶識別装置がコンピュータで構成される場合、分配器１２、ＡＩＳ電波分析装置１３、ＡＩＳ受信機１４、データベース１５、分析処理器１６及び表示処理器２０の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
図７はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００２０】
図２はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置のＡＩＳ電波分析装置１３を示す構成図である。
図２において、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号のうち、特定の周波数帯の信号だけを通過させるフィルタである。
Ａ／Ｄ変換器２２はＢＰＦ２１から出力されたＡＩＳ信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する処理を実施する。
【００２１】
波形分析器２３はＡ／Ｄ変換器２２から出力されたディジタル信号であるＡＩＳ信号の信号レベルの変化を監視して、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析し、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析処理器１６に出力する処理を実施する。
高速フーリエ変換回路２４はＡ／Ｄ変換器２２から出力されたディジタル信号であるＡＩＳ信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して、そのＡＩＳ信号の周波数成分を周波数分析器２５に出力する処理を実施する。
周波数分析器２５は高速フーリエ変換回路２４から出力されたＡＩＳ信号の周波数成分の変化を監視して、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析し、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析処理器１６に出力する処理を実施する。
【００２２】
次に動作について説明する。
船舶１，２に搭載されているＡＩＳ装置は、利用者ＩＤなどの情報を含むＡＩＳ信号のディジタル符号をＧＭＳＫの変調方式で変調し、変調後のＡＩＳ信号を定期的にＶＨＦ帯電波で発信する。
ＡＩＳ信号の変調方式がＧＭＳＫであるため、図３に示すように、ＡＩＳ信号の変調方式がＭＳＫの場合と異なり、そのＡＩＳ信号の周波数が緩やかに変移する。
【００２３】
ＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移は、後述するＡＩＳ電波分析装置１３により分析されるが、ＡＩＳ電波分析装置１３から出力されるＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移は、例えば、図４に示すようになる。
ここで、図５はＡＩＳ信号における１タイムスロット内のデータ構成を示す説明図である。
ＡＩＳ信号に含まれている情報（データ）のうち、船舶の航行状態に依らない静的データは、通常、観測中変化しないので、継続的に観測して周波数がｆ１からｆ２への変移、ｆ２からｆ１への変移観測における周波数分解能を改善させることができる。
特に船舶毎に固有の利用者ＩＤは、長期的な観測データを蓄積することで詳細な特徴をつかむ端緒となる。
【００２４】
また、図６はＡＩＳ信号のタイムスロットを示す説明図である。
ＡＩＳ信号は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で送信されるが、図６に示すように、ＡＩＳ（ＣｌａｓｓＡ）の場合は、各フレームにおいて、同一のタイムスロットを使用するため、識別対象の船舶のＡＩＳ信号が連続して受信される間は、容易に同じ船舶のＡＩＳ信号を待ち受けることができるため、周波数分解能を改善することができる。
【００２５】
船舶識別装置の分配器１２は、アンテナ１１が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信すると（ステップＳＴ１）、そのＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する（ステップＳＴ２）。
また、分配器１２は、アンテナ１１が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信すると（ステップＳＴ１）、そのＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する（ステップＳＴ２）。
【００２６】
ＡＩＳ電波分析装置１３は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号特性として、そのＡＩＳ信号の周波数変移及びレベル変移（信号波形）を分析して、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析処理器１６に出力する。
以下、ＡＩＳ電波分析装置１３によるＡＩＳ信号の信号特性の分析処理を具体的に説明する。
【００２７】
ＡＩＳ電波分析装置１３のＢＰＦ２１は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号のうち、特定の周波数帯の信号だけをＡ／Ｄ変換器２２側に通過させる。
Ａ／Ｄ変換器２２は、ＢＰＦ２１を通過したＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、そのディジタル信号を波形分析器２３及び高速フーリエ変換回路２４に出力する。
【００２８】
波形分析器２３は、Ａ／Ｄ変換器２２からディジタル信号であるＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号レベルの変化を監視して、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析し、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析処理器１６に出力する。
高速フーリエ変換回路２４は、Ａ／Ｄ変換器２２からディジタル信号であるＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号をＦＦＴして、そのＡＩＳ信号の周波数成分を周波数分析器２５に出力する。
周波数分析器２５は、高速フーリエ変換回路２４からＡＩＳ信号の周波数成分を受けると、そのＡＩＳ信号の周波数成分の変化を監視して、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析し、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析処理器１６に出力する。
【００２９】
ＡＩＳ受信機１４は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号を復調し、復調後のＡＩＳ信号を分析処理器１６に出力する。
分析処理器１６の信号特性照合部１７は、ＡＩＳ受信機１４から復調後のＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されているか否かを判定する（ステップＳＴ３）。
【００３０】
図１の例では、船舶１は非不審船であり、船舶２は不審船であるため、船舶１の利用者ＩＤはデータベース１５に登録されているが、船舶２の利用者ＩＤはデータベース１５に登録されていない。
したがって、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の発信元が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置であれば、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤはデータベース１５に登録されている。
一方、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の発信元が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置であれば、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤはデータベース１５に登録されていない。
【００３１】
分析処理器１６の信号特性照合部１７は、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合（ＡＩＳ信号の発信元が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置である場合）、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）と、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）とを照合する。
ただし、ＡＩＳ信号の発信元が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置である場合でも、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、例えば、船舶１の利用者ＩＤに改竄されているような場合には、船舶１の利用者ＩＤがデータベース１５に登録されているため、ＡＩＳ信号の信号特性の照合処理を実施する。
以下、信号特性照合部１７の特性照合処理を具体的に説明する。
【００３２】
信号特性照合部１７は、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、船舶１の利用者ＩＤを含む固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
また、信号特性照合部１７は、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、船舶１の利用者ＩＤを含む固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
信号特性照合部１７は、固定データ部分の信号特性をそれぞれ抽出すると、双方の固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合する。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、公知のパターンマッチング処理を実施することで、双方の固定データ部分の周波数変移を照合するとともに、双方の固定データ部分の信号波形を照合する（ステップＳＴ４）。
【００３３】
次に、信号特性照合部１７は、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、ＴＤＭＡの各タイムスロットにおける立ち上がり部分（立上り・起点フラグ）の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
また、信号特性照合部１７は、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、ＴＤＭＡの各タイムスロットにおける立ち上がり部分（立上り・起点フラグ）の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
信号特性照合部１７は、立ち上がり部分の信号特性をそれぞれ抽出すると、双方の立ち上がり部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合する。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、パターンマッチング処理を実施することで、双方の立ち上がり部分の周波数変移を照合するとともに、双方の立ち上がり部分の信号波形を照合する（ステップＳＴ５）。図８はＡＩＳ信号の立ち上がり部分の信号波形を示している。
【００３４】
信号特性照合部１７は、固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合するとともに、立ち上がり部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合すると、それらの信号特性の照合結果を示す合致度が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、パターンマッチング処理を実施することで信号特性の照合結果を示す合致度を算出し、下記の式（１）〜（４）が成立しているか否かを判定する。
【００３５】
ＦＣ・ｆｉｘＡＧＲ ＞ ＦＣ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ
（１）
ＳＷ・ｆｉｘＡＧＲ ＞ ＳＷ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ
（２）
ＦＣ・ｓｔａＡＧＲ ＞ ＦＣ・ｓｔａＰＲＡＧＲ
（３）
ＳＷ・ｓｔａＡＧＲ ＞ ＳＷ・ｓｔａＰＲＡＧＲ
（４）
ＦＣ・ｆｉｘＡＧＲ ：固定データ部分の周波数変移の合致度
ＦＣ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ ：固定データ部分の周波数変移の合致度の許容値
ＳＷ・ｆｉｘＡＧＲ ：固定データ部分の信号波形の合致度
ＳＷ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ ：固定データ部分の信号波形の合致度の許容値
ＦＣ・ｓｔａＡＧＲ ：立ち上がり部分の周波数変移の合致度
ＦＣ・ｓｔａＰＲＡＧＲ ：立ち上がり部分の周波数変移の合致度の許容値
ＳＷ・ｓｔａＡＧＲ ：立ち上がり部分の信号波形の合致度
ＳＷ・ｓｔａＰＲＡＧＲ ：立ち上がり部分の信号波形の合致度の許容値
ただし、式（１）〜（４）では、信号特性が完全に一致している場合、合致度が“１”になり、合致度が０〜１の範囲で算出される例を示している。
また、合致度の許容値は、例えば、“０．９”などの数値が設定される。
【００３６】
信号特性照合部１７は、式（１）〜（４）の全てが成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定し、式（１）〜（４）のいずれか１つでも不成立であれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していないと判定する。
例えば、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、船舶１の利用者ＩＤに改竄されている場合、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合することになるので、信号特性が合致することはない。
ここでは、式（１）〜（４）の全てが成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定する例を示したが、これに限るものではなく、例えば、３つ以上の式が成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定するようにしてもよい。
【００３７】
分析処理器１６の船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合（アンテナ１１により船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号が受信されて、信号特性照合部１７によりＡＩＳ信号の信号特性が照合された場合）、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「非不審船」であると判定する。
また、船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤから、そのＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶は「船舶１」であると判別する（ステップＳＴ７）。
【００３８】
分析処理器１６のＡＩＳ信号記録部１９は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ８）。
図１の例では、船舶１の新たな観測データとして、船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に追加する。
【００３９】
船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合（例えば、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、船舶１の利用者ＩＤに改竄されている場合）、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合（例えば、利用者ＩＤが改竄されていない状況下で、アンテナ１１により船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号が受信された場合）、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判定する。
即ち、船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤが示す船舶である「船舶２」を不審船候補に分類して、船舶２をデータベース１５に登録する（ステップＳＴ９）。
この実施の形態１では、他の船舶に成りすますために、ＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを改竄しても、ＡＩＳ信号の信号特性も一緒に改竄しない限り、信号特性が不一致になるため不審船であると判定される。
利用者ＩＤの改竄と比べて、ＡＩＳ信号の信号特性の改竄は極めて困難であるため、他の船舶への成りすましを防止することができる。
【００４０】
ＡＩＳ信号記録部１９は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号（船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号）の信号特性（周波数変移、信号波形）と類似している信号特性がデータベース１５により登録されているか否かを検索する（ステップＳＴ１０）。
即ち、ＡＩＳ信号記録部１９は、後述するように、不審船に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性をデータベース１５に記録するので、既にデータベース１５により登録されている不審船に係るＡＩＳ信号の信号特性の中に、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似している信号特性が存在しているか否かを探索する。
なお、ＡＩＳ信号の信号特性が類似しているか否かを判定する処理は、信号特性が合致しているか否かを照合する処理と同様の方法で行うことができるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４１】
ＡＩＳ信号記録部１９は、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似しているＡＩＳ信号の信号特性がデータベース１５に登録されている場合、既に検出している不審船の新たな観測データとして、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に追加するとともに、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ１１）。
一方、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似しているＡＩＳ信号の信号特性がデータベース１５に登録されていない場合、新たに検出した不審船の観測データとして、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録するとともに、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ１２）。
【００４２】
表示処理器２０は、分析処理器１６の分析結果（例えば、船舶１が非不審船であり、船舶２が不審船であるとする分析結果）や、船舶１，２の観測データなどをディスプレイに表示する。
また、船舶１，２の観測データに基づいて、船舶１，２が航行している位置などを地図上に表示する。
【００４３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析するＡＩＳ電波分析装置１３と、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ受信機１４と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベース１５に登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合部１７とを設け、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別部１８が、ＡＩＳ受信機１４により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、上記利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、船舶判別部１８が、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するように構成したので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる効果を奏する。
【００４４】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２による船舶識別装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
分析処理器３１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されている信号特性照合部１７、真偽判定部３２、船舶判別部３３及びＡＩＳ信号記録部１９を実装しており、船舶１，２が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理などを実施する。
【００４５】
真偽判定部３２はアンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、そのＡＩＳ信号の発信元のＡＩＳ装置が搭載されている船舶の位置を推定し、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、その位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する処理を実施する。なお、真偽判定部３２は真偽判定手段を構成している。
【００４６】
船舶判別部３３は図１の船舶判別部１８と同様に、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理を実施するが、真偽判定部３２により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判別する。なお、船舶判別部３３は船舶判別手段を構成している。
【００４７】
図１０は図９の船舶識別装置が位置を偽っている船舶からＡＩＳ信号を受信している様子を示す説明図である。
図１０において、船舶識別装置４３は図９の船舶識別装置であり、４１は偽っている船舶の位置、４２は真の船舶の位置である。
図１１はこの発明の実施の形態２による船舶識別装置の真偽判定部３２の処理内容を示すフローチャートである。
【００４８】
次に動作について説明する。
真偽判定部３２は、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報を取得して（ステップＳＴ２１）、その位置情報が示す識別対象の船舶の位置（緯度、経度）と、自位置（図９の船舶識別装置の位置）との相対距離を算出し、その相対距離に比例するＡＩＳ信号の信号伝送時間（遅延時間）を算出する（ステップＳＴ２２）。
次に、真偽判定部３２は、ＡＩＳ信号のスロットの開始時刻に対する信号の遅れ時間を計測し、実際の遅延時間を決定する（ステップＳＴ２３）。
【００４９】
次に、真偽判定部３２は、相対距離に比例するＡＩＳ信号の信号伝送時間と、実際の遅延時間との差分時間を算出して（ステップＳＴ２４）、その差分時間が許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳＴ２５）、その差分時間が許容範囲を超えていれば、識別対象の船舶は位置を偽っていると認定する（ステップＳＴ２６）。
【００５０】
真偽判定部３２は、差分時間が許容範囲内である場合、実際の遅延時間から識別対象の船舶の位置を推定し（ステップＳＴ２７）、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、それらの位置の誤差を算出する（ステップＳＴ２８）。
【００５１】
真偽判定部３２は、位置の誤差を算出すると、その位置の誤差が許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳＴ２９）、その位置の誤差が許容範囲を超えていれば、識別対象の船舶は位置を偽っていると認定する（ステップＳＴ２６）。
一方、その位置の誤差が許容範囲内であれば、識別対象の船舶は位置を偽っていないと認定する（ステップＳＴ３０）。
【００５２】
船舶判別部３３は、図１の船舶判別部１８と同様に、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理を実施する。
ただし、船舶判別部３３は、図１の船舶判別部１８と異なり、真偽判定部３２により識別対象の船舶は位置を偽っていると認定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、識別対象の船舶については「不審船」であると判別する。
【００５３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、そのＡＩＳ信号の発信元のＡＩＳ装置が搭載されている船舶の位置を推定し、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、その位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する真偽判定部３２を設け、船舶判別部３３が、真偽判定部３２により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判別するように構成したので、識別対象の船舶における位置の偽りを見抜いて、その船舶を不審船として検出することができる効果を奏する。
【符号の説明】
【００５４】
１，２ 船舶、１１ アンテナ（ＡＩＳ信号受信手段）、１２ 分配器（ＡＩＳ信号受信手段）、１３ ＡＩＳ電波分析装置（信号特性分析手段）、１４ ＡＩＳ受信機（ＡＩＳ信号復調手段）、１５ データベース、１６ 分析処理器、１７ 信号特性照合部（信号特性照合手段）、１８ 船舶判別部（船舶判別手段）、１９ ＡＩＳ信号記録部（ＡＩＳ信号記録手段）、２０ 表示処理器、２１ ＢＰＦ、２２ Ａ／Ｄ変換器、２３ 波形分析器、２４ 高速フーリエ変換回路、２５ 周波数分析器、３１ 分析処理器、３２ 真偽判定部（真偽判定手段）、３３ 船舶判別部（船舶判別手段）、４１ 偽っている船舶の位置、４２ 真の船舶の位置、４３ 船舶識別装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自動船舶識別装置を搭載している船舶の個体識別を行う船舶識別装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
船舶の個体識別を行う船舶識別装置に相当する不審船監視装置が、例えば、以下の特許文献１に開示されている。
この不審船監視装置では、以下のようにして、船舶の個体識別を行っている。
まず、不審船監視装置は、船舶に搭載されているレーダ装置から発信されるレーダ波を受信し、そのレーダ波のパターンデータを分析する。
不審船監視装置は、レーダ波のパターンデータを分析すると、そのレーダ波のパターンデータと、予めデータベースに登録されているパターンデータ（既知の船舶に搭載されているレーダ装置から発信されるレーダ波のパターンデータ）とを照合して、合致するパターンデータを検索する。
【０００３】
不審船監視装置は、データベースに登録されているパターンデータの中に、レーダ波のパターンデータと合致するパターンデータが存在していれば、そのパターンデータに対応する船舶識別データ（データベースには、各パターンデータと対にして、船舶を特定する船舶識別データが登録されている）を出力する。
一方、データベースに登録されているパターンデータの中に、レーダ波のパターンデータと合致するパターンデータが存在していなければ、不審船の検出情報を出力する。
【０００４】
ただし、不審船監視装置では、上述したパターンデータの分析処理や照合処理を実施する前に、船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されるＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信して、そのＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データを抽出し、その船舶識別データがデータベースに登録されているか否かを判定する。
不審船監視装置は、その船舶識別データがデータベースに登録されていれば、当該船舶については「非不審船」であると認定し、上述したパターンデータの分析処理や照合処理を省略する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−３１１８８号公報（段落番号［００３２］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の船舶識別装置は以上のように構成されているので、ＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データがデータベースに登録されていれば、レーダ波のパターンデータの分析処理や照合処理を省略して、処理負荷の軽減を図ることができる。しかし、ＡＩＳ信号に含まれている船舶識別データを改竄して、他の船舶に成りすます行為が行われている場合、その成りすましを見抜くことができず、不審船を検出することができない課題があった。
また、レーダ波のパターンデータの分析処理や照合処理は、計算機の処理負荷が大きいので、多数の船舶が往来する海域では、個々の船舶を監視するために、複数のレーダ装置系統や大規模な処理装置などが必要になる課題があった。
【０００７】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる船舶識別装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係る船舶識別装置は、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベースに登録されている場合、信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段とを設け、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別手段が、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、船舶判別手段が、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベースに登録されている場合、信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段とを設け、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別手段が、ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、船舶判別手段が、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するように構成したので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１による船舶識別装置を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による船舶識別装置のＡＩＳ電波分析装置１３を示す構成図である。
【図３】ＡＩＳ信号の変調方式を示す説明図である。
【図４】ＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移の一例を示す説明図である。
【図５】ＡＩＳ信号における１タイムスロット内のデータ構成を示す説明図である。
【図６】ＡＩＳ信号のタイムスロットを示す説明図である。
【図７】この発明の実施の形態１による船舶識別装置の処理内容を示すフローチャートである。
【図８】ＡＩＳ信号の立ち上がり部分の信号波形を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２による船舶識別装置を示す構成図である。
【図１０】図９の船舶識別装置が位置を偽っている船舶からＡＩＳ信号を受信している様子を示す説明図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による船舶識別装置の真偽判定部３２の処理内容を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置を示す構成図である。
図１において、船舶１，２は自動船舶識別装置（以下、「ＡＩＳ装置」と称する）を搭載しており、このＡＩＳ装置がＡＩＳ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を発信する。
所定条件を具備する船舶には、ＡＩＳ装置の搭載が義務付けられており、ＡＩＳ装置が発信するＡＩＳ信号は、いわゆる船舶データを示す信号である。
【００１２】
このＡＩＳ信号は、例えば、船舶の利用者ＩＤのほか、海上移動業務識別（ＭＭＳＩ）、船名、船種、喫水、目的地、到着予定時刻、船舶名、航海情報、緯度、経度、速力、針路、船体長、船首方位などの情報を含んでいる。
また、ＡＩＳ信号は、例えば、ＧＭＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ ｆｉｌｔｅｒｅｄ Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調方式で変調され、ＡＩＳ装置から定期的にＶＨＦ帯電波で発信される。
この実施の形態１では、説明の便宜上、船舶１は予め登録されている非不審船であり、船舶２は不審船であるものとする。
なお、この実施の形態１では、説明の簡単化のため、航行している船舶の台数が２台だけであるが、３台以上の船舶からＡＩＳ信号を受信して、３台以上の船舶の個体識別を行うようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１３】
空中線であるアンテナ１１は船舶１，２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信する。
分配器１２はアンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する処理を実施する。
なお、アンテナ１１及び分配器１２からＡＩＳ信号受信手段が構成されている。
【００１４】
ＡＩＳ電波分析装置１３は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号特性として、そのＡＩＳ信号の周波数変移及びレベル変移（信号波形）を分析して、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析処理器１６に出力する処理を実施する。なお、ＡＩＳ電波分析装置１３は信号特性分析手段を構成している。
ＡＩＳ受信機１４は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を復調して、復調後のＡＩＳ信号を分析処理器１６に出力する処理を実施する。なお、ＡＩＳ受信機１４はＡＩＳ信号復調手段を構成している。
【００１５】
データベース１５は例えばハードディスクなどの外部記憶装置から構成されており、予め識別対象の船舶の利用者ＩＤと、当該船舶に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）が登録されている。
図１の例では、船舶１の利用者ＩＤ及び船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性については登録されているが、不審船である船舶２の利用者ＩＤ及び船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性については登録されていない。
【００１６】
分析処理器１６は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されている信号特性照合部１７、船舶判別部１８及びＡＩＳ信号記録部１９を実装しており、船舶１，２が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理などを実施する。
信号特性照合部１７はＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）と、データベース１５に登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する処理を実施する。なお、信号特性照合部１７は信号特性照合手段を構成している。
【００１７】
船舶判別部１８は信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については、不審船であると判別する処理を実施する。なお、船舶判別部１８は船舶判別手段を構成している。
【００１８】
ＡＩＳ信号記録部１９は信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、不審船の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録する処理を実施する。なお、ＡＩＳ信号記録部１９はＡＩＳ信号記録手段を構成している。
表示処理器２０は分析処理器１６の分析結果などをディスプレイに表示する処理を実施する。
【００１９】
図１の例では、船舶識別装置の構成要素であるアンテナ１１、分配器１２、ＡＩＳ電波分析装置１３、ＡＩＳ受信機１４、データベース１５、分析処理器１６及び表示処理器２０のそれぞれが専用のハードウェアで構成されているものを想定しているが、船舶識別装置がコンピュータで構成される場合、分配器１２、ＡＩＳ電波分析装置１３、ＡＩＳ受信機１４、データベース１５、分析処理器１６及び表示処理器２０の処理内容を記述しているプログラムをコンピュータのメモリに格納し、当該コンピュータのＣＰＵが当該メモリに格納されているプログラムを実行するようにしてもよい。
図７はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置の処理内容を示すフローチャートである。
【００２０】
図２はこの発明の実施の形態１による船舶識別装置のＡＩＳ電波分析装置１３を示す構成図である。
図２において、ＢＰＦ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）２１は分配器１２により分配されたＡＩＳ信号のうち、特定の周波数帯の信号だけを通過させるフィルタである。
Ａ／Ｄ変換器２２はＢＰＦ２１から出力されたＡＩＳ信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する処理を実施する。
【００２１】
波形分析器２３はＡ／Ｄ変換器２２から出力されたディジタル信号であるＡＩＳ信号の信号レベルの変化を監視して、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析し、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析処理器１６に出力する処理を実施する。
高速フーリエ変換回路２４はＡ／Ｄ変換器２２から出力されたディジタル信号であるＡＩＳ信号をＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）して、そのＡＩＳ信号の周波数成分を周波数分析器２５に出力する処理を実施する。
周波数分析器２５は高速フーリエ変換回路２４から出力されたＡＩＳ信号の周波数成分の変化を監視して、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析し、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析処理器１６に出力する処理を実施する。
【００２２】
次に動作について説明する。
船舶１，２に搭載されているＡＩＳ装置は、利用者ＩＤなどの情報を含むＡＩＳ信号のディジタル符号をＧＭＳＫの変調方式で変調し、変調後のＡＩＳ信号を定期的にＶＨＦ帯電波で発信する。
ＡＩＳ信号の変調方式がＧＭＳＫであるため、図３に示すように、ＡＩＳ信号の変調方式がＭＳＫの場合と異なり、そのＡＩＳ信号の周波数が緩やかに変移する。
【００２３】
ＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移は、後述するＡＩＳ電波分析装置１３により分析されるが、ＡＩＳ電波分析装置１３から出力されるＡＩＳ信号の信号波形と周波数変移は、例えば、図４に示すようになる。
ここで、図５はＡＩＳ信号における１タイムスロット内のデータ構成を示す説明図である。
ＡＩＳ信号に含まれている情報（データ）のうち、船舶の航行状態に依らない静的データは、通常、観測中変化しないので、継続的に観測して周波数がｆ１からｆ２への変移、ｆ２からｆ１への変移観測における周波数分解能を改善させることができる。
特に船舶毎に固有の利用者ＩＤは、長期的な観測データを蓄積することで詳細な特徴をつかむ端緒となる。
【００２４】
また、図６はＡＩＳ信号のタイムスロットを示す説明図である。
ＡＩＳ信号は時分割多元接続（ＴＤＭＡ）で送信されるが、図６に示すように、ＡＩＳ（ＣｌａｓｓＡ）の場合は、各フレームにおいて、同一のタイムスロットを使用するため、識別対象の船舶のＡＩＳ信号が連続して受信される間は、容易に同じ船舶のＡＩＳ信号を待ち受けることができるため、周波数分解能を改善することができる。
【００２５】
船舶識別装置の分配器１２は、アンテナ１１が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信すると（ステップＳＴ１）、そのＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する（ステップＳＴ２）。
また、分配器１２は、アンテナ１１が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号を受信すると（ステップＳＴ１）、そのＡＩＳ信号をＡＩＳ電波分析装置１３とＡＩＳ受信機１４に分配する（ステップＳＴ２）。
【００２６】
ＡＩＳ電波分析装置１３は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号特性として、そのＡＩＳ信号の周波数変移及びレベル変移（信号波形）を分析して、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析処理器１６に出力する。
以下、ＡＩＳ電波分析装置１３によるＡＩＳ信号の信号特性の分析処理を具体的に説明する。
【００２７】
ＡＩＳ電波分析装置１３のＢＰＦ２１は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号のうち、特定の周波数帯の信号だけをＡ／Ｄ変換器２２側に通過させる。
Ａ／Ｄ変換器２２は、ＢＰＦ２１を通過したＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号をアナログ信号からディジタル信号に変換し、そのディジタル信号を波形分析器２３及び高速フーリエ変換回路２４に出力する。
【００２８】
波形分析器２３は、Ａ／Ｄ変換器２２からディジタル信号であるＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号の信号レベルの変化を監視して、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析し、そのＡＩＳ信号の信号波形を分析処理器１６に出力する。
高速フーリエ変換回路２４は、Ａ／Ｄ変換器２２からディジタル信号であるＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号をＦＦＴして、そのＡＩＳ信号の周波数成分を周波数分析器２５に出力する。
周波数分析器２５は、高速フーリエ変換回路２４からＡＩＳ信号の周波数成分を受けると、そのＡＩＳ信号の周波数成分の変化を監視して、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析し、そのＡＩＳ信号の周波数変移を分析処理器１６に出力する。
【００２９】
ＡＩＳ受信機１４は、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号を復調し、復調後のＡＩＳ信号を分析処理器１６に出力する。
分析処理器１６の信号特性照合部１７は、ＡＩＳ受信機１４から復調後のＡＩＳ信号を受けると、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されているか否かを判定する（ステップＳＴ３）。
【００３０】
図１の例では、船舶１は非不審船であり、船舶２は不審船であるため、船舶１の利用者ＩＤはデータベース１５に登録されているが、船舶２の利用者ＩＤはデータベース１５に登録されていない。
したがって、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の発信元が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置であれば、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤはデータベース１５に登録されている。
一方、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の発信元が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置であれば、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤはデータベース１５に登録されていない。
【００３１】
分析処理器１６の信号特性照合部１７は、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合（ＡＩＳ信号の発信元が船舶１に搭載されているＡＩＳ装置である場合）、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）と、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）とを照合する。
ただし、ＡＩＳ信号の発信元が船舶２に搭載されているＡＩＳ装置である場合でも、そのＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、例えば、船舶１の利用者ＩＤに改竄されているような場合には、船舶１の利用者ＩＤがデータベース１５に登録されているため、ＡＩＳ信号の信号特性の照合処理を実施する。
以下、信号特性照合部１７の特性照合処理を具体的に説明する。
【００３２】
信号特性照合部１７は、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、船舶１の利用者ＩＤを含む固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
また、信号特性照合部１７は、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、船舶１の利用者ＩＤを含む固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
信号特性照合部１７は、固定データ部分の信号特性をそれぞれ抽出すると、双方の固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合する。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、公知のパターンマッチング処理を実施することで、双方の固定データ部分の周波数変移を照合するとともに、双方の固定データ部分の信号波形を照合する（ステップＳＴ４）。
【００３３】
次に、信号特性照合部１７は、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、ＴＤＭＡの各タイムスロットにおける立ち上がり部分（立上り・起点フラグ）の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
また、信号特性照合部１７は、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）のうち、ＴＤＭＡの各タイムスロットにおける立ち上がり部分（立上り・起点フラグ）の信号特性（周波数変移、信号波形）を抽出する。
信号特性照合部１７は、立ち上がり部分の信号特性をそれぞれ抽出すると、双方の立ち上がり部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合する。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、パターンマッチング処理を実施することで、双方の立ち上がり部分の周波数変移を照合するとともに、双方の立ち上がり部分の信号波形を照合する（ステップＳＴ５）。図８はＡＩＳ信号の立ち上がり部分の信号波形を示している。
【００３４】
信号特性照合部１７は、固定データ部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合するとともに、立ち上がり部分の信号特性（周波数変移、信号波形）を照合すると、それらの信号特性の照合結果を示す合致度が許容範囲内であるか否かを判定する（ステップＳＴ６）。
即ち、信号特性照合部１７は、例えば、パターンマッチング処理を実施することで信号特性の照合結果を示す合致度を算出し、下記の式（１）〜（４）が成立しているか否かを判定する。
【００３５】
ＦＣ・ｆｉｘＡＧＲ ＞ ＦＣ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ
（１）
ＳＷ・ｆｉｘＡＧＲ ＞ ＳＷ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ
（２）
ＦＣ・ｓｔａＡＧＲ ＞ ＦＣ・ｓｔａＰＲＡＧＲ
（３）
ＳＷ・ｓｔａＡＧＲ ＞ ＳＷ・ｓｔａＰＲＡＧＲ
（４）
ＦＣ・ｆｉｘＡＧＲ ：固定データ部分の周波数変移の合致度
ＦＣ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ ：固定データ部分の周波数変移の合致度の許容値
ＳＷ・ｆｉｘＡＧＲ ：固定データ部分の信号波形の合致度
ＳＷ・ｆｉｘＰＲＡＧＲ ：固定データ部分の信号波形の合致度の許容値
ＦＣ・ｓｔａＡＧＲ ：立ち上がり部分の周波数変移の合致度
ＦＣ・ｓｔａＰＲＡＧＲ ：立ち上がり部分の周波数変移の合致度の許容値
ＳＷ・ｓｔａＡＧＲ ：立ち上がり部分の信号波形の合致度
ＳＷ・ｓｔａＰＲＡＧＲ ：立ち上がり部分の信号波形の合致度の許容値
ただし、式（１）〜（４）では、信号特性が完全に一致している場合、合致度が“１”になり、合致度が０〜１の範囲で算出される例を示している。
また、合致度の許容値は、例えば、“０．９”などの数値が設定される。
【００３６】
信号特性照合部１７は、式（１）〜（４）の全てが成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定し、式（１）〜（４）のいずれか１つでも不成立であれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していないと判定する。
例えば、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、船舶１の利用者ＩＤに改竄されている場合、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と、データベース１５に登録されている船舶１の利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合することになるので、信号特性が合致することはない。
ここでは、式（１）〜（４）の全てが成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定する例を示したが、これに限るものではなく、例えば、３つ以上の式が成立していれば、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致していると判定するようにしてもよい。
【００３７】
分析処理器１６の船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合（アンテナ１１により船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号が受信されて、信号特性照合部１７によりＡＩＳ信号の信号特性が照合された場合）、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「非不審船」であると判定する。
また、船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤから、そのＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶は「船舶１」であると判別する（ステップＳＴ７）。
【００３８】
分析処理器１６のＡＩＳ信号記録部１９は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ８）。
図１の例では、船舶１の新たな観測データとして、船舶１に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に追加する。
【００３９】
船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合（例えば、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤが、船舶１の利用者ＩＤに改竄されている場合）、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合（例えば、利用者ＩＤが改竄されていない状況下で、アンテナ１１により船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号が受信された場合）、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判定する。
即ち、船舶判別部１８は、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤが示す船舶である「船舶２」を不審船候補に分類して、船舶２をデータベース１５に登録する（ステップＳＴ９）。
この実施の形態１では、他の船舶に成りすますために、ＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを改竄しても、ＡＩＳ信号の信号特性も一緒に改竄しない限り、信号特性が不一致になるため不審船であると判定される。
利用者ＩＤの改竄と比べて、ＡＩＳ信号の信号特性の改竄は極めて困難であるため、他の船舶への成りすましを防止することができる。
【００４０】
ＡＩＳ信号記録部１９は、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、信号特性照合部１７により抽出された利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号（船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号）の信号特性（周波数変移、信号波形）と類似している信号特性がデータベース１５により登録されているか否かを検索する（ステップＳＴ１０）。
即ち、ＡＩＳ信号記録部１９は、後述するように、不審船に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性をデータベース１５に記録するので、既にデータベース１５により登録されている不審船に係るＡＩＳ信号の信号特性の中に、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似している信号特性が存在しているか否かを探索する。
なお、ＡＩＳ信号の信号特性が類似しているか否かを判定する処理は、信号特性が合致しているか否かを照合する処理と同様の方法で行うことができるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４１】
ＡＩＳ信号記録部１９は、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似しているＡＩＳ信号の信号特性がデータベース１５に登録されている場合、既に検出している不審船の新たな観測データとして、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に追加するとともに、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ１１）。
一方、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号の信号特性と類似しているＡＩＳ信号の信号特性がデータベース１５に登録されていない場合、新たに検出した不審船の観測データとして、船舶２に搭載されているＡＩＳ装置から発信されたＡＩＳ信号に含まれている情報をデータベース１５に記録するとともに、そのＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）をデータベース１５に記録する（ステップＳＴ１２）。
【００４２】
表示処理器２０は、分析処理器１６の分析結果（例えば、船舶１が非不審船であり、船舶２が不審船であるとする分析結果）や、船舶１，２の観測データなどをディスプレイに表示する。
また、船舶１，２の観測データに基づいて、船舶１，２が航行している位置などを地図上に表示する。
【００４３】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号の信号特性（周波数変移、信号波形）を分析するＡＩＳ電波分析装置１３と、分配器１２により分配されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ受信機１４と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、その利用者ＩＤがデータベース１５に登録されている場合、ＡＩＳ電波分析装置１３により分析されたＡＩＳ信号の信号特性とデータベース１５に登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合部１７とを設け、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合、船舶判別部１８が、ＡＩＳ受信機１４により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、信号特性照合部１７により信号特性が合致していないと判定された場合、あるいは、上記利用者ＩＤがデータベース１５に登録されていない場合、船舶判別部１８が、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については不審船であると判別するように構成したので、大規模な処理装置等を実装することなく、他の船舶に成りすましている不審船を検出することができるとともに、精度よく船舶の個体識別を行うことができる効果を奏する。
【００４４】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２による船舶識別装置を示す構成図であり、図において、図１と同一符号は同一又は相当部分を示すので説明を省略する。
分析処理器３１は例えばＣＰＵを実装している半導体集積回路、あるいは、ワンチップマイコンなどから構成されている信号特性照合部１７、真偽判定部３２、船舶判別部３３及びＡＩＳ信号記録部１９を実装しており、船舶１，２が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理などを実施する。
【００４５】
真偽判定部３２はアンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、そのＡＩＳ信号の発信元のＡＩＳ装置が搭載されている船舶の位置を推定し、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、その位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する処理を実施する。なお、真偽判定部３２は真偽判定手段を構成している。
【００４６】
船舶判別部３３は図１の船舶判別部１８と同様に、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理を実施するが、真偽判定部３２により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判別する。なお、船舶判別部３３は船舶判別手段を構成している。
【００４７】
図１０は図９の船舶識別装置が位置を偽っている船舶からＡＩＳ信号を受信している様子を示す説明図である。
図１０において、船舶識別装置４３は図９の船舶識別装置であり、４１は偽っている船舶の位置、４２は真の船舶の位置である。
図１１はこの発明の実施の形態２による船舶識別装置の真偽判定部３２の処理内容を示すフローチャートである。
【００４８】
次に動作について説明する。
真偽判定部３２は、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報を取得して（ステップＳＴ２１）、その位置情報が示す識別対象の船舶の位置（緯度、経度）と、自位置（図９の船舶識別装置の位置）との相対距離を算出し、その相対距離に比例するＡＩＳ信号の信号伝送時間（遅延時間）を算出する（ステップＳＴ２２）。
次に、真偽判定部３２は、ＡＩＳ信号のスロットの開始時刻に対する信号の遅れ時間を計測し、実際の遅延時間を決定する（ステップＳＴ２３）。
【００４９】
次に、真偽判定部３２は、相対距離に比例するＡＩＳ信号の信号伝送時間と、実際の遅延時間との差分時間を算出して（ステップＳＴ２４）、その差分時間が許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳＴ２５）、その差分時間が許容範囲を超えていれば、識別対象の船舶は位置を偽っていると認定する（ステップＳＴ２６）。
【００５０】
真偽判定部３２は、差分時間が許容範囲内である場合、実際の遅延時間から識別対象の船舶の位置を推定し（ステップＳＴ２７）、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、それらの位置の誤差を算出する（ステップＳＴ２８）。
【００５１】
真偽判定部３２は、位置の誤差を算出すると、その位置の誤差が許容範囲内であるか否かを判定し（ステップＳＴ２９）、その位置の誤差が許容範囲を超えていれば、識別対象の船舶は位置を偽っていると認定する（ステップＳＴ２６）。
一方、その位置の誤差が許容範囲内であれば、識別対象の船舶は位置を偽っていないと認定する（ステップＳＴ３０）。
【００５２】
船舶判別部３３は、図１の船舶判別部１８と同様に、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号を発信しているＡＩＳ装置が搭載されている船舶が不審船であるか、非不審船であるかを判別する処理を実施する。
ただし、船舶判別部３３は、図１の船舶判別部１８と異なり、真偽判定部３２により識別対象の船舶は位置を偽っていると認定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、識別対象の船舶については「不審船」であると判別する。
【００５３】
以上で明らかなように、この実施の形態２によれば、アンテナ１１により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、そのＡＩＳ信号の発信元のＡＩＳ装置が搭載されている船舶の位置を推定し、その船舶の推定位置と、ＡＩＳ受信機１４により復調されたＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置（緯度、経度）とを照合して、その位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する真偽判定部３２を設け、船舶判別部３３が、真偽判定部３２により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合部１７により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記ＡＩＳ装置が搭載されている船舶については「不審船」であると判別するように構成したので、識別対象の船舶における位置の偽りを見抜いて、その船舶を不審船として検出することができる効果を奏する。
【符号の説明】
【００５４】
１，２ 船舶、１１ アンテナ（ＡＩＳ信号受信手段）、１２ 分配器（ＡＩＳ信号受信手段）、１３ ＡＩＳ電波分析装置（信号特性分析手段）、１４ ＡＩＳ受信機（ＡＩＳ信号復調手段）、１５ データベース、１６ 分析処理器、１７ 信号特性照合部（信号特性照合手段）、１８ 船舶判別部（船舶判別手段）、１９ ＡＩＳ信号記録部（ＡＩＳ信号記録手段）、２０ 表示処理器、２１ ＢＰＦ、２２ Ａ／Ｄ変換器、２３ 波形分析器、２４ 高速フーリエ変換回路、２５ 周波数分析器、３１ 分析処理器、３２ 真偽判定部（真偽判定手段）、３３ 船舶判別部（船舶判別手段）、４１ 偽っている船舶の位置、４２ 真の船舶の位置、４３ 船舶識別装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されたＡＩＳ信号を受信するＡＩＳ信号受信手段と、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、予め識別対象の船舶の利用者ＩＤと当該船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性が登録されているデータベースと、上記ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されている場合、上記信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性と上記データベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段と、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別する船舶判別手段とを備えた船舶識別装置。
【請求項２】
信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、上記信号特性照合手段により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号をデータベースに記録し、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、不審船の観測データとして、上記ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号を上記データベースに記録するＡＩＳ信号記録手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の船舶識別装置。
【請求項３】
ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、上記ＡＩＳ信号の発信元の自動船舶識別装置が搭載されている船舶の位置を推定し、上記船舶の推定位置と上記ＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置とを照合して、上記位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する真偽判定手段を設け、
船舶判別手段は、上記真偽判定手段により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別することを特徴とする請求項１または請求項２記載の船舶識別装置。
【請求項１】
船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されたＡＩＳ信号を受信するＡＩＳ信号受信手段と、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の信号特性を分析する信号特性分析手段と、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を復調するＡＩＳ信号復調手段と、予め識別対象の船舶の利用者ＩＤと当該船舶に搭載されている自動船舶識別装置から発信されるＡＩＳ信号の信号特性が登録されているデータベースと、上記ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号に含まれている利用者ＩＤを抽出し、上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されている場合、上記信号特性分析手段により分析されたＡＩＳ信号の信号特性と上記データベースに登録されている上記利用者ＩＤに対応するＡＩＳ信号の信号特性とを照合して、双方のＡＩＳ信号の信号特性が合致しているか否かを判定する信号特性照合手段と、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、上記ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号を発信している自動船舶識別装置が搭載されている船舶については上記利用者ＩＤに係る船舶であると判別し、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別する船舶判別手段とを備えた船舶識別装置。
【請求項２】
信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合、上記信号特性照合手段により抽出された利用者ＩＤに係る船舶の観測データとして、ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号をデータベースに記録し、上記信号特性照合手段により信号特性が合致していないと判定された場合又は上記利用者ＩＤが上記データベースに登録されていない場合、不審船の観測データとして、上記ＡＩＳ信号復調手段により復調されたＡＩＳ信号を上記データベースに記録するＡＩＳ信号記録手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の船舶識別装置。
【請求項３】
ＡＩＳ信号受信手段により受信されたＡＩＳ信号の伝播遅延から、上記ＡＩＳ信号の発信元の自動船舶識別装置が搭載されている船舶の位置を推定し、上記船舶の推定位置と上記ＡＩＳ信号に含まれている位置情報が示す位置とを照合して、上記位置情報が示す位置に偽りがあるか否かを判定する真偽判定手段を設け、
船舶判別手段は、上記真偽判定手段により位置に偽りがあると判定された場合、信号特性照合手段により信号特性が合致していると判定された場合でも、上記自動船舶識別装置が搭載されている船舶については不審船であると判別することを特徴とする請求項１または請求項２記載の船舶識別装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１１−２２６７９８（Ｐ２０１１−２２６７９８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９３９６０（Ｐ２０１０−９３９６０）
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１０日（２０１１．１１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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