[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

说明书

本发明实施例提供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。方法包括：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，以及无人机群的第一发射功率集和第二发射功率集，获取无人机群的遍历保密和速率；调整第一发射功率集和第二发射功率集以最大化遍历保密和速率，以使得无人机群按照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，向若干个授权终端发射保密信号和干扰信号。本发明实施例提供的方法及系统，采取了通信与干扰协同的方式，降低非授权终端的解码性能；最大化遍历保密和速率，平衡保密信号的发射功率和干扰信号的发射功率，降低对授权终端接收性能的影响，保障了无人机编队网络通信的安全性。

技术领域

本发明涉及信息安全技术领域，尤其涉及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。

背景技术

近年来，无人机的研究和应用正在呈几何级数的趋势增长。由于无人机的可移动性，可以利用无人机进行敏捷的通信；基于无人机的高灵活性，可以将无人机作为空中移动基站来增强通信容量和扩大覆盖范围，尤其是在特殊的通信场景下，比如地震、海啸和交通管制等；而且通常无人机的研究和制造成本都比较低，它们可以辅助完成5G无线通信中的重要业务，比如高速传输。但是在实际通信条件下，无人机的工作环境往往是很复杂的，而无人机自身设计也有很大的局限性，比如体积小、续航能力有限等。因此，随着业务需求复杂度的不断提高，对无人机编队协同工作的通信系统的研究也日益广泛。

对无人机编队通信系统来说，一个重要的挑战是如何保障通信系统的安全性。一方面，由于无人机编队与所服务用户之间的通信链路的广播性和开放性，无人机编队通信系统不可避免地会受到不同程度的安全威胁；另一方面，无人机自身具有很高的灵活性，因此为了更好地服务用户，无人机编队通信系统在工作时往往会选择靠近用户的位置发送有用信号，这无疑对非授权用户的窃听提供了有利的条件，从而影响通信系统的安全性。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明实施例提供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。

第一方面，本发明实施例提供一种基于主动干扰的无人机编队网络安全通信方法，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。

第二方面，本发明实施例提供一种基于主动干扰的无人机编队网络安全通信系统，包括：

遍历保密和速率获取模块，用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；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；

遍历保密和速率最大化模块，用于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。