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美国推动海事技术合作以提升海域意识

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为了保护海洋边境,美国军方正在推动技术合作,以提供接近实时的全球海洋事态意识,打击从非法捕捞和人口贩运到主权威胁等活动。

最近的成功案例包括美国海军研究实验室(NRL)名为Proteus的新项目——该项目根据用户定义的标准和美国国防创新部(DIU)的xView3国际竞赛来识别、查询和过滤海上船只,利用合成孔径雷达创建机器学习模型去定位和区分海上船只。

专家们表示,其中特别是美国海军和美国海岸警卫队也在推动盟国和伙伴国家之间开展更广泛的合作,以应用先进的军事技术(包括监视卫星、高分辨率雷达和数据共享软件)去应对海上安全挑战。

由于非法、无管制和未报告的(IUU)捕捞活动等安全威胁在全世界继续恶化,并导致更广泛的稳定问题,因此对先进的海事能力的需求很高。

据《National Defense》杂志2021年12月报道,战略与国际研究中心史蒂芬森海洋安全项目(Stephenson Ocean Security Project)总监惠特里·索姆韦伯(Whitley Saumweber)表示,“当谈到政府支持的非法、无管制和未报告的捕捞活动以及他们将其作为一种工具用于……经济目的,同时也越来越多地用于影响双边关系时,中华人民共和国显然处于这个名单的显眼位置。”

“非法、无管制和未报告的捕捞活动是主要的全球海上安全威胁之一,其影响广泛而深远,威胁到所有国家(特别是沿海发展中国家)的经济和粮食安全,”负责应对政策的美国海岸警卫队副司令斯科特·克伦德宁(Scott Clendenin)在2022年1月的美国国防创新部新闻稿中表示。

克伦德宁表示:“海洋如此之辽阔,需要我们利用广泛的数据分析去发现和描述没有自动识别系统或船舶监测系统的船舶。”

“人工智能与卫星图像相结合,为发现可疑的非法、未报告和无管制捕捞船只提供了新的能力,否则美国和伙伴国家的渔业执法机构可能挥无法发现这些船只。这种海域意识的提高可以与志同道合的伙伴国家分享,以使他们能够保护自己的主权。”

美国海事局海洋安全主任卡梅伦·纳龙(Cameron Naron)表示,美国海军研究实验室的Proteus软件(附图)可监控海上船只,因此利益相关者能够以“之前无法实现的方式合作发现并调查世界各地的可疑和非法海上活动”。

Proteus通过海域意识能力的集成系统自动生成全球船舶轨迹——该系统可处理和融合来自许多来源的数据。美国海军研究实验室表示,该系统具有数据收集器和聚合器、多源数据融合引擎、复杂事件处理器、海域意识服务层、基于网络的通用操作图和分析工具。

与此同时,美国国防创新部于2021年底举办了xView3竞赛,以开发一种开源计算机视觉算法来检测从事非法捕鱼的所谓黑暗船只(这些船只不公开其位置),并确定其大小和速度。来自67个国家的1,900多名参与者提交了利用合成孔径雷达创建2D和3D数据重建的候选算法。

2022年1月31日,美国国防创新部宣布了来自五个国家的五位获奖者,他们将分享15万美元的奖金。美国国防创新部与国际非营利组织全球渔业观察(GFW)、美国海岸警卫队、美国国家海洋和大气管理局以及美国国家海洋情报集成办公室开展合作。

全球渔业观察联合创始人兼首席创新官保罗·伍兹(Paul Woods)表示:“来自xView3竞赛等的数字工具对于增加我们对人类海上活动的了解以及帮助我们的全球伙伴开展有针对性的、有效的、由情报驱动的行动至关重要。”

美国国防创新部的人工智能和机器学习技术总监贾里德·邓蒙(Jared Dunnmon)表示:“为应对这一挑战而开发的机器学习模型将有助于我们的美国和国际伙伴确认潜在的非法、无管制和未报告的捕捞活动,其速度和规模仅靠人类分析师几乎不可能达到。”“与其让人类去查看我们认为可能很重要的特定卫星图像(每张图像可能需要几个小时去查看),我们可以使用现代计算机视觉算法在几分钟内查看我们记录的每一张卫星图像。”

XView3竞赛的获胜算法将集成到美国海军的SeaVision海域意识和Proteus系统。

如需了解更多关于Proteus的信息,请发送电子邮件至Proteus-info@spacemail.nrl.navy.mil

 

图片来源:美国海军研究实验室

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