发明名称 用于多无人机环境下建立安全通信链路的方法
摘要 本发明公开了一种用于多无人机环境下建立安全通信链路的方法,主要解决现有无人机通信技术由于网络拓扑结构频繁的发生变化导致的链路状态不稳定,且数据容易被第三方抓取、删除甚至篡改的问题。其技术方案是根据无人机数据传输的需求有效利用卫星、预警机来管理无人机节点;针对无人机通信设计可靠的链路查找建立方法,在建立通信链路时使用可靠的交互协议,防止假的通信请求和应答,阻止恶意节点对链路信息的篡改,且数据均通过地面站分配的密钥加密,保障了消息的安全,提高了无人机通信的稳定性和安全性,同时,通过对链路受损的情况提供有效应对措施,增强了系统的抗毁性,可用于多无人机环境下安全通信链路的建立。
申请公布号 CN105491564A 申请公布日期 2016.04.13
申请号 CN201510828018.5 申请日期 2015.11.25
申请人 西安电子科技大学;中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所 发明人 马建峰;张亚棣;孙聪;吴奇烜;李鹏;孙召昌
分类号 H04W12/04(2009.01)I;H04W76/02(2009.01)I;H04B7/185(2006.01)I 主分类号 H04W12/04(2009.01)I
代理机构 陕西电子工业专利中心 61205 代理人 王品华;朱红星
主权项 用于多无人机环境下建立安全通信链路的方法,包括如下步骤:(1)密钥分配:地面站通过上行链路为各个卫星G之间分配各自的密钥KG<sub>a</sub>G<sub>b</sub>(a,b∈[1,N<sub>G</sub>]),N<sub>G</sub>表示卫星的数量,为每个卫星和每个预警机P间分配各自的密钥KG<sub>a</sub>P<sub>i</sub>(i∈[1,N<sub>P</sub>]),N<sub>p</sub>表示预警机的数量,为无人机之间两两分配密钥KU<sub>x</sub>U<sub>y</sub>(x,y∈[1,N<sub>U</sub>]),N<sub>U</sub>表示无人机的数量,同时为无人机U和预警机P之间亦分配各自的密钥KP<sub>i</sub>U<sub>x</sub>,并发布公共密钥K<sub>c</sub>;预警机搜索周围的无人机并注册构成机群,并把机群信息交送给该区域的管理卫星;(2)链路查找假定在周期时间片[T<sub>t</sub>,T<sub>t+1</sub>]内卫星覆盖下的各个机群相对位置保持不变,无人机在[T<sub>t</sub>,T<sub>t+1</sub>]时间间隔内的第一次通信需要查找到目的节点的路径,建立安全的通信链路;(3)路径存储从周期时间片[T<sub>t</sub>,T<sub>t+1</sub>]起始,源无人机通过步骤(2)建立的安全通信链路到达目的节点,并将该通信链路存入到路由表中,如果在该周期[T<sub>t</sub>,T<sub>t+1</sub>]之内没有节点失效或链路拥塞的情况,则路由表保持不变,否则,对路由表进行更新,由源无人机节点重新执行步骤(2),建立起新的路由表,直至下个周期;(4)故障处理当通过(2)建立的链路出现节点损坏,或者由于拥塞导致链路状态不可用的情况时,由管理卫星向地面站发送故障报告,同时根据受损情况做出相应处理:对于无人机节点的受损的情况,管理卫星直接在受损节点近邻寻找替代节点,将其加入机群继续工作;对于预警机节点受损的情况,管理卫星向其下属其他预警机节点发布消息,收回该受损节点与其它节点共享的密钥,并对该预警机所管理机群内的无人机节点下达指令,命令它们加入近邻机群或者返航。
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