构建AIS消息解码器

Question

我过去常常用https://github.com/schwehr/noaadata/tree/master/ais来解码AIS消息，直到我开始获得新的消息格式。您可能知道，AIS消息主要有两种类型。一个部分(一个消息)或两个部分(多个消息)。Message#5总是由两部分组成。示例：

!AIVDM,2,1,1,A,55?MbV02;H;s<HtKR20EHE:address@hidden@Dn2222222216L961O5Gf0NSQEp6ClRp8,0*1C
!AIVDM,2,2,1,A,88888888880,2*25

我曾经用下面的代码来很好地解码这个代码：

   nmeamsg = fields.split(',')
   if nmeamsg[0] != '!AIVDM': 
    return
   total = eval(nmeamsg[1])
   part = eval(nmeamsg[2])
   aismsg = nmeamsg[5]
   nmeastring = string.join(nmeamsg[0:-1],',')


   bv = binary.ais6tobitvec(aismsg)
   msgnum = int(bv[0:6])

--

elif (total>1):
     # Multi Slot Messages: 5,6,8,12,14,17,19,20?,21,24,26
     global multimsg
     if total==2:
       if msgnum==5:
         if nmeastring.count('!AIVDM')==2 and len(nmeamsg)==13: # make sure there are two parts concatenated together
           aismsg = nmeamsg[5]+nmeamsg[11]
           bv = binary.ais6tobitvec(aismsg)    

           msg5 = ais_msg_5.decode(bv)
           print "message5 :",msg5
           return msg5

现在我得到了一种新的信息格式：

!SAVDM,2,1,7,A,55@0hd01sq`pQ3W?O81L5@E:1=0U8U@000000016000006H0004m8523k@Dp,0*2A,1410825672
!SAVDM,2,2,7,A,4hC`2U@C`40,2*76,1410825672,1410825673

请注意。最后一个索引处的数字是时代格式的时间。

我试图调整我的代码来解码这种新格式。我成功地用一个部分解码了消息。我的问题是多消息类型。

   nmeamsg = fields.split(',')
   if nmeamsg[0] != '!AIVDM' and nmeamsg[0] != '!SAVDM': 
    return
   total = eval(nmeamsg[1])
   part = eval(nmeamsg[2])
   aismsg = nmeamsg[5]
   nmeastring = string.join(nmeamsg[0:-1],',')
   dbtimestring = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(float(nmeamsg[7])))

   bv = binary.ais6tobitvec(aismsg)
   msgnum = int(bv[0:6])

解码器不能把这两条线作为一条线。所以解码失败，因为message#5应该包含两个字符串，而不是一个字符串。我得到的错误出现在以下几行：

if nmeastring.count('!SAVDM')==2 and len(nmeamsg)==13: 
aismsg = nmeamsg[5]+nmeamsg[11]

其中len(nmeamsg)总是8(第二行)，nmeastring.count('!SAVDM')总是1

我希望我能解释清楚，这样就能让我知道我在这里错过了什么。

更新

好吧我想我找到了原因。我将消息逐行地从文件传递到脚本：

for line in file:
    i=i+1

    try:
        doais(line)

其中message#5应该作为两行传递。你知道我该怎么做吗？

更新

我对代码做了一些修改：

for line in file:
    i=i+1

try:
        nmeamsg = line.split(',')
        aismsg = nmeamsg[5]
        bv = binary.ais6tobitvec(aismsg)
        msgnum = int(bv[0:6])
        print msgnum
        if nmeamsg[0] != '!AIVDM' and nmeamsg[0] != '!SAVDM': 
         print "wrong format"
        total = eval(nmeamsg[1])
        if total == 1:
         dbtimestring = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(float(nmeamsg[8])))
         doais(line,msgnum,dbtimestring,aismsg)
        if total == 2: #Multi-line messages
         lines= line+file.next()
         nmeamsg = lines.split(',')
         dbtimestring = time.strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S', time.localtime(float(nmeamsg[15])))
         aismsg = nmeamsg[5]+nmeamsg[12]
         doais(lines,msgnum,dbtimestring,aismsg)

Answer 1

请注意，noaadata是我以前的研究代码。libais是我的生产库，它用于NOAA的ERMA和WhaleAlert。

我通常把解码变成一个两次通过的过程。首先连接多行消息.我将其称为规范化(ais_normalize.py)。您在这一步中有几个问题。首先，两个组件行在第二个字符串的右边有不同的时间戳。按照USCG的旧元数据标准，最后一个很重要。因此，我的代码将假设这两行不相关。第二，您没有所需的站点id字段。

你从哪里得到的SA在SAVDM？什么设备( NMEA语音中的“交谈者”)正在接收这些信息？

Answer 2

如果您使用Ruby，我可以推荐我编写的NMEA和AIS译码器红宝石，可在github上查阅。这是基于catb.org的非官方AIS规范，这是由库尔特的一个同事维护。

它处理多部分消息的组合，从流中读取，并支持大量的NMEA和AIS消息。目前正在对AIS消息6和8的50个二进制子类型进行解码。

要处理您发布的非标准行：

!SAVDM,2,1,7,A,55@0hd01sq`pQ3W?O81L5@E:1=0U8U@000000016000006H0004m8523k@Dp,0*2A,1410825672
!SAVDM,2,2,7,A,4hC`2U@C`40,2*76,1410825672,1410825673

有必要添加一个新的解析规则，在校验和之后接受字段，但除此之外，它应该顺利进行。换句话说，您将复制这里的解析器行

    | BANG DATA CSUM  { result = NMEAPlus::AISMessageFactory.create(val[0], val[1], val[2]) }

并且有这样的东西

    | BANG DATA CSUM COMMA DATA { result = NMEAPlus::AISMessageFactory.create(val[0], val[1], val[2], val[4]) }

你怎么处理那些额外的时间戳？看起来它们几乎是被任何软件添加到日志记录中，而不是作为实际消息的一部分。