control-systems-and-automation
מערכות לוויין ותפקידן לפקח על דגים בלתי חוקיים וביטחון ימי
Table of Contents
דיג בלתי חוקי, לא מוכר, ולא מוסדר (IU) עולה את הכלכלה העולמית עשרות מיליארדי דולרים מדי שנה, מרוקן את מלאי הדגים, ומערערער את פרנסתם של דגים לגיטימיים. במקביל, איומים ביטחוניים ימיים מפיראטיות, הברחת, וטיולים טריטוריאליים ממשיכים לאתגר את הניווטים והמשמרות של מערכות לוויין הפכו להכרחיים לסגירה להיקף ההתבוננות שהפך את העולם לנטראקטיבי, ולקבוע, מפעולות של מחסומים, אשר הפכו לנטרפותחים, על ידי טריטוריאליים, כדי להגיב על פני מחסומים, ולפעולות טריטוריאליות, על פני הים, ולפעולות אלה.
מאמר זה בוחן את טכנולוגיות הלווין הליבה המשמשות למעקב ימי, את היישומים הספציפיים שלהם במאבק נגד דיג בלתי חוקי ושיפור הביטחון, ואת האתגרים והחדשנות אשר יעצבו את עתיד הממשל באוקיינוס.
כיצד מערכות לוויין פועלות למשמרות ימיות
מעקב ימי מודרני מסתמך על קבוצת חיישנים לווייניים, כל אחד עם כוחות נפרדים.אין מערכת אחת יכולה לכסות את כל הצרכים; במקום זאת, מפעילי ממזגים נתונים ממספר סוגים של לווינים כדי לבנות תמונה מקיפה של תנועות כלי שיט ותנאי האוקיינוס.שלוש הטכנולוגיות העיקריות הן מכ"ם של חשיפות סינתטית (SAR), מערכת זיהוי אוטומטית (AIS) מקלטים אופטיים / תמונות.
« « SAR)
לווייני SAR פולטים דופקי מיקרוגל ומדידים את הגבים שמשתקף מן פני האדמה.טכנולוגיית המכ"ם הזו יכולה לחדור עננים, גשם ואפלה, מה שהופך אותו אידיאלי עבור אזורי ניטור שחווים כיסוי ענן (כמו רבים של דיג טרופי) ולעבור פעולות בשעות הלילה. SAR של יכולות מפתח של SAR לזהות אוניות - אפילו כלי שיט קטנים - כמו מטרות בהירות מול רקע כהה של האוקיינוס המודרני, כגון מערכות חלל, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, 0.5 אנליסטים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, יכולות אנליסטים, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, יכולות אנליסטים ימיות של 0.5 כלי שיט זעירות של אנליסטים, לא רק כדי לאפשר ספינות חלל, לא רק כדי לאפשר ספינות חלל, לא רק כדי לאפשר ספינות חלל, כלומר, לא רק כדי לספק, כלומר, רק כדי לקבוע את יכולות SAR, לא רק כדי לספק, כלומר, כלומר, כלומר, רק ל-אונים מסחריים, כלומר, כלומר, כלומר, רק יכולות אנליסטים, כלומר, כלומר,
מערכת זיהוי אוטומטי (AIS) מהחלל
במקור מיועד למניעת התנגשות, AIS transponders לשדר זהות של כלי שיט, מיקום, כמובן, מהירות. בעוד מקלטי AIS ארצי לעבוד רק בתוך כ 40 מיילים ימיים של חוף, מקלטים מבוססי לווייני AIS (S-AIS) על פערים נמוכים של כדור הארץ יכול לאסוף אותות של מאות מיילים בחו"ל.
אופטימיות והפחדה
לווייני אופטיים ברזולוציה גבוהה (למשל, סדרת WorldView של מקסר, קבוצת Dove Planet) מספקים תמונות שיכולות לאשר זהות כלי שיט, לזהות ציוד דיג, ואפילו לצפות בפעילויות עיבוד דגים.ערוצים אינפרא אדום מוסיפים את היכולת לזהות חתימות חום ממנועי ספינות, התלקחויות, או צמחים אופטיים דגים מוגבלים על ידי כיסוי ענן והפעלה יומיומית, אך העושר שלהם הופך את התצלומים החיוניים לצילומים אופטיים או לחיקויים ספציפיים יותר ויותר.
שימוש בנתונים למודיעין מעשי
הכוח האמיתי מגיע משלב מקורות אלה.זרימת עבודה טיפוסית מתחילה עם סריקות רחבות-רמאות שדגל כל האובייקטים הגדולים על המים.גילויים אלה מובנים עם שידורים לווייניים AIS: כלי שיט המופיע על SAR אך אין לוע AIS או שסימן AIS שלו אינו עקבי בהתנהגותו המצפונית (למשל, מסע דיג ארוך ללא דוחות) הוא גורם חשוד ל-AIS סטנדרטי ל-ACTK, כמו קבוצות למידה ויזואליות, או אופציונליות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כמו אופציונליות, כלומר, שימוש ב-ARMFIS, הוא בעל יכולת טיפוליתות, כמו אופציונלית, כמו אופציונלית, כלומר, או אופציונלית, שימוש ב-ASARDIFIS, או אופציונלית, הוא בעל ערך, כלומר, שימוש בסוכנויות למידה אופציונלית, שימוש ב-ARMFIS, כמו אופציונלית, כמו אופציונלית, שימוש ב-ASARDIFIS, הוא בעל ערך, שימוש בסוכנויות למידה אופציונלית, כמו אופציונלית, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, שימוש ב-ASAR, שימוש ב-ASARD2, שימוש ב
לחימה בלתי חוקית, בלתי-חוקית, בלתי-מדווחת, ו-Unregulated (IU) Fishing
דיג IU הוא לא פשע ללא קורבנות.הוא חותר להערכות מניות, מאיים על המגוון הביולוגי הימי, ומערערער את המחירים עבור דייגים משפטיים. ניטור לוויין מתייחס כמה היבטים של הבעיה בו זמנית.
"Dark" Vessels and Suspicious Behavior
כאמור, דייגים בלתי חוקיים רבים לעבור באופן שגרתי את לווייני AIS. SAR לתפוס את כלי השיט האלה בפעולה. על ידי השוואת SAR גילויים עם רשומות AIS, הרשויות יכולות לזהות ספינות בלתי מורשים בתוך אזורים כלכליים בלעדיים (EEZs), אזורים מוגנים ימיים (MPAs), או אזורים סגורים כדי ליירט. לדוגמה, באוקיינוס הדרומי, שם דיג בלתי חוקי לשן הוא בעיה, SARs ממוקמים ללא רגולציה של כלי שיט שאינם רשומים לעתים קרובות.
ניטור אזורי הגנה על הנחתים וחיפויי העונה
עתודות ימיים ואיסור דיג עונתיים קשים לאכיפת סיורים על פני השטח בלבד בשל אזורי האוקיינוס העצומים. ניטור לוויין מספק אלטרנטיבה בעלות נמוכה לראיית פיקוח שגרתית.הצלחה בולטת היא השימוש בדימויים לוויין לפקח על שמורת חיל הנחת גלאופס, שם דיג בלתי חוקי בתוך מים מוגנים ירד באופן משמעותי לאחר שסיורי לווייניים קבועים הוקמו באופן דומה במערב אפריקה, שילוב של לוויין AIS ו- SAR סייע להפחית את הדג הסגור במים עונתיים.
מתן ראיות לתביעות
אחד החלקים הקשים ביותר של לחימה בדיג IUU הוא בניית מקרה משפטי אשר יחזיק מעמד בדמיון לווין, בשילוב עם יומני AIS, מציע ראיות אובייקטיביות, מחוספסות על מיקום כלי השיט ופעילויות.בכמה מקרים ציוניים - כגון התביעה של ה-FLT:0ThunderFLT:1, alegal שן בלתי חוקי ידוע לשמצה - sateitesateite נתונים קריטיים לשימוש בגופים של LT2;
ביטחון ימי מעבר לדגים
אותם מערכות לוויין שתופסות דגים בלתי חוקיים מספקות גם אינטליגנציה למגוון רחב יותר של איומים ביטחוניים בים.
נגד הפיראטים והשוד המזוין
נקודות חמות של פיראטיות, כגון מפרץ גינאה והמצר סינגפור, דורשות מעקב קבוע. Satellite AIS יכול לזהות סירות קטנות ומהירות המתקרבות לכלי שיט גדול - במיוחד כאשר סירות קטנות אלה לא מתפקדות AIS. SAR ולוויינים אופטיים יכולים גם לזהות חסמים המשמשים לעתים קרובות בהתקפות.
Detecting Smuggling ו-Fing
סחר בסמים, הברחת נשק, סחר בבני אדם, והעברות נפט בלתי חוקיות מתקיימות לעתים קרובות במים בינלאומיים, הרחק מסיורי משמר החופים "Dark" ספינות שזוהו על ידי SAR הם חשודים ראשוניים.בקאריביים ומזרח האוקיינוס השקט, מעקב לווייני יירט סירות מהירות שנשאו משלוחי סמים. בדרום מזרח אסיה, נתונים לווייניים כבר בשימוש כדי לזהות כלי שיט מעורבים בהברחת דלק והעברות לא מורשטים שמחרתים את היכולת לפקח על ספינות אחרות - שתי תקופות פעילות נוספות - שתי תקופות אחרות - שני אוניות נוספות - שתי תקופות נוספות - על פני ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות - שני ארקות - שתי תקופות נוספות - שתי תקופות של ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות - שני מילואים - שני מילואים - שני ארקדות - שני ארקדות - שני מילואים, על פני ספינות נוספות - שני ארקדות - כדי לזהות ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות - שני מילואים, אשר עברו בדיקות אוויריות נוספות - שני מילואים, אשר עברו בדיקות אוויריות נוספות - כדי לזהות ספינות טורפות - כדי לזהות ספינות טורפות על פני ספינות טורפות לכדי לזהות ספינות טורפות - שני מילואים,
שילוב חיפוש והצלה
כאשר שיחת מצוקה מתקבלת, מערכות לוויין מספקות תמיכה ביקורתית. SAR לווייניים יכולים לזהות את המיקום של רפסודות חיים או הרס. AIS נתונים יכולים לספק את המיקומים הידועים האחרונים של כלי שיט מצוקה ולעזור לזהות אוניות בקרבת מקום שיכול לסייע. בחיפוש אחר טיסה MH370 של מלזיה איירליינס, לוויין AIS ונתוני מכ"ם שימשו כדי לחסל טרמפטים אפשריים.
אתגרים ב ניטור ימי מבוסס לוויין
למרות הפוטנציאל הטרנספורמציי שלו, ניטור לווייני עומד בפני כמה מכשולים משמעותיים.
סיקור: שערות ו-Revisit Times
שום לוויין יחיד אינו יכול לצפות בכל האוקיינוס ברציפות.לוויינים נודדים מעבר לכל נקודה נתונה רק פעם אחת בכל כמה ימים (או שעות אם משתמשים בקונסטלציה גדולה) זה אומר כי כלי שיט יכול לפעול ללא חתכים בטווח הקצר בין חולות.לוויינים ג'וניפר מציעים כיסוי רציף של אזורים קבועים, אך ברזולוציה נמוכה בהרבה ומוגבל לאזורים קויטוריים.
עיבוד נתונים ומידע יתר
תמונה SAR יחיד יכול להכיל מאות מגה-בתים של נתונים, ומערכת מעקב טיפוסית עשויה להיות terabytes מדי יום.בדרך כלל ניתוח כל הנתונים האלה הוא בלתי אפשרי.אלגוריתמים אוטומטיים לזיהוי כלי שיט וסיווג הם עכשיו סטנדרטיים, אבל הם לא מושלמים. חיובי כוזב (למשל, גלים, קרח ים, או לווייתולים שגויים עבור ספינות) ושליליים (בניגוד לגילוי או לגנוב בעיות חישוביות קטנות) הם דורשים שיפור מהיר ומהירות.
עלויות וגישה לפיתוח האומות
רבות מהמדינות שנפגעו בעיקר מביטוח לאומי בלתי חוקי – במערב אפריקה, איי האוקיינוס השקט וחלקים באסיה – יש תקציבים מוגבלים לשירותי לוויין.דמיית מסחר ברזולוציה גבוהה נותרת יקרה, ובניית המומחיות הפנימית לנתח אותה היא השקעה ארוכת טווח.
פיתוחים עתידיים וטכנולוגיות
כמה מגמות מתעוררות מבטיחות להפוך את המעקב הימי של הלוויין מהיר יותר, זול יותר, ומדויק יותר.
AI ו- Anomaly Detection
אלגוריתמי למידת מכונות מאומנים לזהות לא רק ספינות, אלא גם דפוסים של התנהגות המציינים פעילות בלתי חוקית.לדוגמה, כלי שיט שהופך נסיעות תכופות, קצרות בין קרקע דיג לבין נמל נחיתה ייעודי עשוי להיות מעורב בדייג בנפח גבוה IU. AI יכול באופן אוטומטי דגל דפוסים כאלה, צמצום עומס עבודה אנליסטים.חלק משלב נתונים לווייניים עם נתונים אטומיים (טמפרטורת פני הים, רמות chlorophyll) כדי לחזות דגים קלים יותר כדי להקליד, כדי לאפשר את אותם כדי לזהות אזורים חשודים.
קונסולות גדולות והמשך זמן אמת
חברות כמו SpaceX (Starlink), OneWeb ואמזון (Project Kuiper) מקימות מגה-קונסטלציות של לווייני תקשורת, אך לטכנולוגיה שלהן יש השלכות על חישה מרחוק.בינתיים, קבוצות SAR ייעודיות מ- IC ⁇ (מעל 30 לווייניים) ו- Capella Space כבר מספקות זמני מעקב חוזרים של שעות רבות.
שילוב עם מערכות בלתי ידועות ו- In-Situ Sensors
לווינים עובדים הכי טוב כאשר יחד עם נכסים אחרים.לדוגמה, גילוי לווייני של ספינה אפלה יכול לגרום מזל"ט לטוס מספינת סיור הסמוכה לבדיקה קרובה יותר.כמה מדינות מתנוססות עם מל"טים משוטים אוטונומיים לוויינים (למשל, Saildrone) כי לליטר ליד כלי שיט חשודים.מערכות משולבות אלה להפחית את הצורך בסיורים יקרים, תוך הגדלת ההסתברות של מחיאות כפיים.
קוד פתוח ו- Crowdsourcing
לא כל מעקב ימי מבוסס על נתונים מסווגים או מסחריים.נתוני לוויין נגישים לציבור, כגון מתכנית הקופרניקוס של אירופה (Sentinel-1 SAR), משמש אוניברסיטאות וארגונים לא ממשלתיים כדי לפקח על פעילות דיג.פלטפורמות כמו Global Fishing Watch הפכו את כלי המעקב אחר נתונים באופן חופשי, המאפשרים לעיתונאים, חוקרים ואזרחים להחזיק בממשלות אחראיות.
מסקנה
מערכות לוויין שינו את האיזון במאבק הארוך לפקח על האוקיינוסים בעולם.על ידי שילוב מכ"ם, AIS וחיישנים אופטיים, הרשויות יכולות כעת לעקוב אחר כלי שיט ברחבי העולם, לזהות את אלה שמנסים לפעול בצללים, ולקט ראיות לפעולות אכיפה.ההשפעה על דיג לא חוקי היא מדידה: אזורים מסוימים ראו ירידה חדה בשיוטים לאחר מעקב מבוסס לווייני, זהה מחדש של אבטחה ימית, על ידי אותו זמן, וגילוי מחדש של פעולות אבטחה.
אתגרים נשארים, במיוחד כדי להבטיח גישה שוויונית עבור מדינות עם משאבים מוגבלים וניהול של הדלונות של נתונים.אך המסלול ברור.עם התפשטות קבוצות לוויין קטנות, התקדמות באינטליגנציה מלאכותית, ושילוב של פלטפורמות אוטונומיות, עידן של מעקב ימי מתמשך באמת מגיע.
(ב) ללמוד עוד על יוזמות נוכחיות, לחקור את העבודה של FLT:0 Global Fishing WatchFLT:1, The FLT:2 של סוכנות החלל האירופית Sentinel-1cioFLT 3: ו-FLT:4 United Nations Office on Drugs and CrimeFcioFLT:5 on Civil Crime.