Secured Architecture for Unmanned Surface Vehicle Fleets Management and Control

Network Control Systems (NAC) have been used in many industrial processes. They aim to reduce the human factor burden and efficiently handle the complex process and communication of those systems. Supervisory control and data acquisition (SCADA) systems are used in industrial, infrastructure and facility processes (e.g. manufacturing, fabrication, oil and water pipelines, building ventilation, etc.) Like other Internet of Things (IoT) implementations, SCADA systems are vulnerable to cyber-attacks, therefore, a robust anomaly detection is a major requirement. However, having an accurate anomaly detection system is not an easy task, due to the difficulty to differentiate between cyber-attacks and system internal failures (e.g. hardware failures). In this paper, we present a model that detects anomaly events in a water system controlled by SCADA. Six Machine Learning techniques have been used in building and evaluating the model. The model classifies different anomaly events including hardware failures (e.g. sensor failures), sabotage and cyber-attacks (e.g. DoS and Spoofing). Unlike other detection systems, our proposed work helps in accelerating the mitigation process by notifying the operator with additional information when an anomaly occurs. This additional information includes the probability and confidence level of event(s) occurring. The model is trained and tested using a real-world dataset

Sense, enrich and classify: The scanmaris workshop for assessment of vessel's abnormal behavior in the EEZ

International audienceConstant monitoring of the Exclusive Economic Zone cannot be performed only using high performance sensors. On the one hand, all available information on the observed area as juridical history of vessels or delineation of fishing zone is not necessarily measurable. On the other hand, even if the large amount of available information could be caught out they would be useless if none thorough sorting and analysis are carried on. So, we propose to sense vessel trail in Exclusive Economic Zone, to enrich the trail with the relevant non-measurable information and to use this material to classify vessel behaviors. The main issues of this approach are the selection of the relevant detailswhich point to uncommon behaviors and the definition of the criteria which allow differentiating uncommon behavior and fraudulent one. Thus, the challenge is to deal with multidisciplinary information (i.e. bathymetry, radar tracks, insurance database, weather, etc.) and multi-domain criteria (i.e. juridical, behavioral, zonal, temporal, etc.). The architecture presented here aims to overcome both the issues

Surveillance et contrôle des activités des navires en mer ScanMaris

Surveillance and Control of Maritime Vessel Activities - ScanMaris, publication disponible : http://www.irit.fr/scanmaris/uploads/files/Article%20SCANMARIS%20WISG10.pdfNational audiencePour garantir aujourd'hui des conditions sécuritaires de passage dans les eaux territoriales et exclusives économiques françaises, le dispositif de surveillance maritime s'est renforcé en utilisant de manière optimale la synergie de ses différentes composantes: CROSS (Centre Régionaux Opérationnels de Surveillance et de Sauvetage), sémaphores, moyens nautiques et aériens des administrations en mer. Toutefois, ils ne recueillent des informations que pour des zones maritimes ou des périodes limitées. C'est pourquoi il est envisagé dans les futurs systèmes de surveillance globale et permanente, un recueil massif de données permettant de mieux gérer les situations en mer et les interventions. Pour cette prise de contrôle global des espaces maritimes en tenant compte des nombreuses informations acquises et sans empêcher ou restreindre le libre échange, il est ainsi nécessaire de développer des outils d'analyse automatisée (SCANMARIS ; Surveillance et Contrôle des Activités des Navires en Mer) par croisements des données. Il devient alors possible de suivre dans le temps et l'espace la situation des activités en mer ou liées à la mer, les flux de marchandises transportées et détecter ainsi une part des activités criminelles et illicites, et les violations à la réglementation, ainsi que les conséquences (flux de produits illicites, l'immigration clandestine, la sur exploitation des ressources halieutiques, les pollutions par des matières dangereuses, la piraterie avec prise d'otage, les sinistres, etc.)

ScanMaris : automatic detection of abnormal vessel behaviours

International audienceThe ScanMaris project is a software workshop designed to develop and evaluate solutions for thread prevention and maritime border monitoring. It relies on enriched tactical picture exploitation tools resulting from the continuous treatment of important volumes of heterogeneous data gathered in real time and differed time. ScanMaris will enable the supervision of the permanent evolving traffic on a global maritime zone in order to follow the flow of transported goods (bulk, containers, energy, chemical....) according to various routes (corridor, coastal traffic...) and to automatically detect criminal traffic of illicit products. ScanMaris will use data treatment tools to merge ship's kinematic data and other information to establish and maintain a global enriched tactical picture compilation of the traffic, the training methods and the models which exploit the tactical picture. This produces a permanent knowledge of goods flows, improves its follow-up and the rules of investigation organised to detect irregularities like illicit products flows, disasters, regulation violations, etc. The ScanMaris project will involve functions that improve the effectiveness of a global surveillance of the contraveners. They will contribute to set up optimal answers and intervention means adequately fitting the struggle against illicit activities and maritime violations

Toward a complete system for surveillance of the whole EEZ: ScanMaris and associated projects

International audienceThere is currently an undeniable increase of maritime goods exchanges. As a consequence, maritime threats and risks are also rising. Innovative solution has to be developed to improve the security of this huge economic activity. Future generation of maritime surveillance system should allow: permanent and all weather coverage of maritime border areas, continuous collection of heterogeneous data provided by various sources, automatic detection of abnormal vessel behaviors, understanding of suspicious events, and early identification of threats. No equipment and information system deployments are at present able to answer all these requirements. We propose here an integrated system with relevant innovative technologies and capacities. The integrated system includes existing conventional and innovative sensors networks as well as new functionalities to track vessel movements and activities or detect abnormal vessel behaviors. The proposed high level engineering architecture is able to generate documented alarms using abnormal events. Those events are extracted from our intelligent maritime traffic picture. Thus, we aim to validate an end to end surveillance chain for future operational sea border surveillanc

Trafic Maritime : détection des comportements anormaux des navires

International audiencePour garantir aujourd'hui des conditions sécuritaires de passage dans les eaux territoriales et exclusives économiques françaises, le dispositif de surveillance maritime s'est renforcé en utilisant de manière optimale la synergie de ses différentes composantes : CROSS (Centre Régionaux Opérationnels de Surveillance et de Sauvetage), sémaphores, moyens nautiques et aériens des administrations en mer. Toutefois, le nombre de mobiles circulant sur certaines zones maritimes est en constante augmentation et les demandes d'assistance en cas de difficultés ont changé ; les grosses unités commerciales tardent, pour des raisons économiques, à signaler une avarie et tendent à en minimiser l'importance. Les actes illicites suivent des protocoles de plus en plus perfectionnés pour échapper à la surveillance. Le développement des activités nautiques de loisirs engorge les centres de surveillance et de sauvetage ..

SARGOS : Système d'Alerte et Réponse Graduée Off Shore

National audienceLe projet SARGOS propose de répondre au fort besoin émergeant de sécurisation des infrastructures offshore civiles vulnérables aux actions de malveillance, de piraterie ou de terrorisme menées à partir de la mer. L'objectif du projet est de développer un système global d'alerte et de réponse graduée, prenant en charge l'ensemble du processus de protection de l'infrastructure depuis la détection d'une menace potentielle jusqu'à la mise en oeuvre de la réaction. SARGOS apporte une réponse nouvelle et innovante dans ce domaine de la sécurité maritime pour lequel il n'existe pas aujourd'hui de système opérationnel. Un enjeu fort est mis sur la prise en compte des modes de fonctionnement de l'infrastructure et des contraintes règlementaires et juridiques. L'aspect novateur réside en premier lieu dans le caractère global de l'approche retenue, et ensuite dans son articulation dans les trois niveaux suivants : a) Le niveau d'une détection sûre d'un objet marin de faible dimension dans un périmètre de protection rapproché par mer agitée en utilisant des formes d'ondes radar continues innovantes couplées à de nouveaux algorithmes de traitement de signal ; b) Le niveau d'élaboration d'un plan de réaction vis-à-vis de l'intrusion décelée, prenant en compte l'enrichissement progressif de la connaissance et de la nature de l'objet détecté par des attributs de caractérisation de celui-ci. Le processus d'acquisition de la connaissance employé permet le déclenchement au moment approprié de réponses graduées prenant en compte le contexte de la crise (règles de sécurité en vigueur sur la plate-forme, environnement géopolitique, aspects juridiques) ; c) Le niveau de gestion de la panoplie des moyens de réaction, soit internes à la plate-forme offshore (mise en sécurité), soit externes pour riposter à la menace (injonction, intimidation, activation de moyens non létaux) et diffuser l'alerte vers les autorités locales

SARGOS: Securing Offshore Infrastructures Through a Global Alert and Graded Response System

International audienceThe purpose of the project SARGOS is to develop a global alert and graded response system to answer the recent but strong need for securing critical civilian offshore infrastructures, vulnerable to piracy or terrorist actions from the sea. The challenge of protecting these infrastructures against malevolent intrusions requires to develop innovative strategies so as to ensure in a coordinate way the whole processing line: automatic surveillance, robust detection, continuous adjustment of the reaction plan and graded implementation of the relevant set of reactions. The system handles : Automatic and robust detection and classification of small size maritime targets in rough sea; Detection of suspicious behaviors in a security zone around the platform; Formalization and modeling of graded internal and external reactions, adapted to the dangerousness of the detected intrusion and taking into account security rules in force on the platform, geopolitical environment and legal aspects; Activation of progressive and reversible reactions, according to an intelligent situation analysis process. Reactions can go from a simple alert up to bringing non lethal reaction means into play. The project will materialize with the implementation of all the processing line in a single platform that will be used to carry out experimentations and to validate the overcoming of critical issues and the appropriateness of the proposed concept with regards to users' needs. SARGOS has been selected by the French Nationa

SARGOS : Système d'Alerte et Réponse Graduée Off Shore

National audienceLes champs de production d'hydrocarbures deviennent de plus en plus une cible de choix pour la piraterie maritime voire la menace terroriste. Or si les plates-formes et navires associés forment un réseau industriellement abouti en ce qui concerne l'exploitation, ils sont démunis face aux actes de malveillance intentionnels : de ce point de vue, ce sont des cibles isolées et exposées. Le projet SARGOS vise à répondre à l'émergence du besoin de sûreté des infrastructures offshore civiles vulnérables aux actions de malveillance, de piraterie ou de terrorisme menées à partir de la mer. Il propose le développement d'un système assurant de manière coordonnée la chaîne globale de protection : veille et surveillance automatisées ; détection d'intrusion ; évaluation de dangerosité ; plan de réaction gradué et piloté en temps réel pour rester constamment adapté au niveau de menace représenté par l'intrusion détectée. Une des capacités clefs est l'élaboration d'une stratégie complète et mutualisée de défense, incluant la mise en sûreté des personnes, la diffusion de l'alarme, la coordination des moyens d'assistance extérieure et la mise en oeuvre de moyens de dissuasion non létaux. Un enjeu fort est mis sur la prise en compte des modes de fonctionnement de l'infrastructure et des contraintes règlementaires et juridiques. SARGOS apporte une réponse nouvelle et innovante dans ce domaine de la sûreté maritime pour lequel il n'existe pas aujourd'hui de système opérationnel. Après un rappel de la problématique, cet article fait le point sur les différentes approches innovantes mises en oeuvre dans le développement du projet

"SARGOS" : Système d'Alerte et Réponse Graduée Off Shore

International audienceLe projet SARGOS répond à l'émergence du besoin de sûreté des infrastructures offshore civiles vulnérables aux actes de malveillance, de piraterie ou de terrorisme menées à partir de la mer. Il propose le développement d'un système assurant de manière coordonnée la chaîne globale de protection : veille et surveillance automatisées ; détection d'intrusion ; évaluation de dangerosité ; plan de réaction gradué et piloté en temps réel pour rester constamment adapté au niveau de menace représenté par l'intrusion détectée. Une des capacités clefs est l'élaboration d'une stratégie complète et mutualisée de défense, incluant la mise en sûreté des personnes, la diffusion de l'alarme, la coordination des moyens d'assistance extérieure et la mise en oeuvre de moyens de dissuasion non létaux pour apporter une réponse complète à la menace. Un démonstrateur du système SARGOS illustrant toute la chaîne de protection a été déployé sur site pour des expérimentations en vraie grandeur selon des scénarios définis avec les opérationnels. Les essais ont permis de valider tous les points clefs : détection de petites embarcations - levée d'alertes pertinentes couplant analyse de comportement des embarcations et évaluation de dangerosité - Assistance intuitive à l'opérateur pour l'activation de procédures de réaction proposées en dynamique suivant une logique prédéfinie propre aux moyens disponibles