[发明专利]一种基于主动干扰的无人机编队网络安全通信方法及系统

权利要求书

1.一种基于主动干扰的无人机编队网络安全通信方法，其特征在于，包括：

基于无人机群与多个终端间的大尺度信道信息和小尺度信道信息，以及所述无人机群的第一发射功率集和第二发射功率集，获取所述无人机群的遍历保密和速率；其中，所述多个终端包括若干个授权终端和一个非授权终端，所述第一发射功率集包括所述无人机群向每一被调度的授权终端发射保密信号的功率，所述第二发射功率集包括所述无人机群向每一被调度的授权终端发射干扰信号的功率，所述遍历保密和速率用于表征所述无人机群的通信安全程度；

调整所述第一发射功率集和所述第二发射功率集以最大化所述遍历保密和速率，以使得所述无人机群按照所述遍历保密和速率最大时的第一发射功率集和第二发射功率集，向所述若干个授权终端发射保密信号和干扰信号；根据若干个悬停时间段内获取到的所述无人机群的所有第一遍历速率和所有第二遍历速率，获取所述无人机群的遍历保密和速率R(Φ_s,Φ_a)的公式为：

其中，为无人机群的第一发射功率集，P_s[n]为无人机群在第n个悬停时间段内向被调度的授权终端发射保密信号的功率，为无人机群的第二发射功率集，P_a[n]为无人机群在第n个悬停时间段内向被调度的授权终端发射干扰信号的功率，N为授权终端的个数，R_B[n]为无人机群在第n个悬停时间段内的第一遍历速率，R_E[n]为无人机群在第n个悬停时间段内的第二遍历速率，[x]⁺为0和x之间的最大值，为基于S_B[n]的求平均运算符，H_B[n]表示第n个悬停时间段内无人机群与被调度的授权终端之间的信道矩阵，δ²为噪声方差，为维度N_B×N_B的单位矩阵，(·)^H为共轭转置，(·)^-1表示逆矩阵，为基于S_E[n]的求平均运算符，H_E[n]表示第n个悬停时间段内无人机群与非授权终端之间的信道矩阵，为维度N_E×N_E的单位矩阵。

2.根据权利要求1所述的基于主动干扰的无人机编队网络安全通信方法，其特征在于，基于无人机群与多个终端间的大尺度信道信息和小尺度信道信息，以及所述无人机群的第一发射功率集和第二发射功率集，获取所述无人机群的遍历保密和速率，之前还包括：

在所述无人机群的每个悬停时间段内，获取所述无人机群中每一无人机与对应终端间的距离；

根据所述距离，获取所述无人机与所述终端间的路径损耗；

根据所述路径损耗，获取所述无人机与所述终端间的绝对功率损耗，并将所述绝对功率损耗作为所述无人机与所述终端间的大尺度信道信息；

将若干个悬停时间段内获取到的所有大尺度信道信息作为所述无人机群与所述多个终端间的大尺度信道信息。

3.根据权利要求1所述的基于主动干扰的无人机编队网络安全通信方法，其特征在于，基于无人机群与多个终端间的大尺度信道信息和小尺度信道信息，以及所述无人机群的第一发射功率集和第二发射功率集，获取所述无人机群的遍历保密和速率，包括：

在所述无人机群的每个悬停时间段内，根据所述无人机群与对应授权终端间的大尺度信道信息和小尺度信道信息，以及所述无人机群向所述授权终端发射保密信号的功率和发射干扰信号的功率，获取所述悬停时间段内所述无人机群的第一遍历速率；

在所述悬停时间段内，根据所述无人机群与对应非授权终端间的大尺度信道信息和小尺度信道信息，以及所述无人机群向所述授权终端发射保密信号的功率和发射干扰信号的功率，获取所述悬停时间段内所述无人机群的第二遍历速率；

根据若干个悬停时间段内获取到的所述无人机群的所有第一遍历速率和所有第二遍历速率，获取所述无人机群的遍历保密和速率。