一种基于量子安全策略的无人机通信系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于量子安全策略的无人机通信系统，涉及卫星通信领域。包括无人机端、卫星和地面站；所述无人机端包括机载动中通单元和无人机，所述无人机包括壳体和安装在壳体内部的控制组件，所述机载动中通单元安装在所述壳体外；所述壳体上设有进风通道和散热通道，所述进风通道与所述散热通道连通，且所述进风通道和散热通道之间安装有散热组件；所述地面站包括通信单元、任务控制单元、量子密钥分配单元和量子密钥安全盒子；所述通信单元与所述机载动中通单元和所述卫星通信互连；本实用新型专利技术实现了基于量子加密技术和密钥分配技术的无人机和地面站及卫星之间的加密通信，提高了卫星通信的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子安全策略的无人机通信系统
本技术涉及无人机卫星通信领域，具体的，涉及一种基于量子安全策略的无人机通信系统。
技术介绍
目前，无人机作为新一代无人化装备，因其隐蔽、灵活、成本低、适用多种作战环境的特性，已经广泛应用于情报侦察、跟踪定位、野外搜救、中继通信等领域，发展前景十分广阔。现有的卫星通信的无人机系统，都是通过卫星中转，实现地面站和无人机的超远距离通信，使用卫星通信的无人机在执行任务时往往需要长时间连续飞行，而无人机连续飞行时间会受到多方面的因素限制，包括电池容量和电子器件的发热耐热程度等，在无人机工作中，如不及时将热量散发出去，会使电子元器件过热，加速电子元器件的老化，甚至电子元件损坏而导致无人机故障。因此超远距离无人机都会搭载有散热装置，但是现有的无人机风冷散热装置使用的是传统散热片，其散热效率普遍不高。其次，在很多情况下，比如军用无人机等，地面站发送的任务指令和无人机回传的信息数据都需要绝对的保密。但是随着通信领域相关技术的迅猛发展，各种窃听和解密技术也得以飞速发展，使用现有的加密手段，信息数据被窃听的可能性大为增加。
技术实现思路
本技术的目的在于解决上述背景中提到的现有的卫星通信无人机系统中无人机受到散热问题限制而无法长时间连续飞行，以及无人机和地面站之间通信安全性不足等问题。为实现上述目的，本技术提供一种基于量子安全策略的无人机通信系统，包括无人机端、卫星和地面站；所述卫星用于中继所述无人机端和所述地面站之间的通信，所述地面站用于接收所述无人机端发送的信息，以及向所述无人机端发送指令，所述无人机端包括无人机和机载动中通单元，所述机载动中通单元与所述无人机连接，所述机载动中通单元用于接收所述地面站发送的指令以及向地面站发送信息；所述无人机包括壳体和安装在壳体内部的控制组件，所述机载动中通单元安装在所述壳体外；所述壳体上设有进风通道和散热通道，所述进风通道与所述散热通道连通，且所述进风通道和散热通道之间安装有散热组件；所述散热组件包括螺纹散热片和散热架，所述螺纹散热片两端分别固定在所述散热架的两侧，且所述散热架的一侧或两侧设有导热片，所述导热片与所述螺纹散热片连接；所述导热片用于导出所述控制组件产生的热量。可以理解的是，本系统中用于执行任务的无人机端，其散热组件的散热片为螺纹状，具体的可以是螺纹片状或者螺纹柱状；通过螺纹状的设计极大增强了散热片的散热面积，提高了散热组件的散热效率。进一步的，所述螺纹散热片的数量为若干个，且所述若干个螺纹散热片在散热架上呈高低错落分布。可以理解的是，所述若干个螺纹散热片在散热架上呈高低错落分布可以最大程度让进风通道进入的风能够直接吹到中间的散热片(即两端的散热片在吹风的方向上不会完全遮挡位于中间的散热片)，进一步提高无人机的散热效率。进一步的，所述控制组件和所述机载动中通单元之间安装有锡片分隔板。可以理解的是，所述锡片分隔板可以有效的降低无人机内部电能传输产生的电磁场干扰所述机载动中通单元接收卫星发射的电磁波信号。进一步的，所述地面站包括通信单元、任务控制单元、量子密钥分配单元和量子密钥安全盒子；所述通信单元、量子密钥分配单元和量子密钥安全盒子均与所述任务控制单元连接，所述通信单元与所述机载动中通单元和所述卫星通信互连；所述量子密钥安全盒子用于产生量子密钥、对地面站待发送信号进行量子加密处理以及对接收所述机载动中通单元发送来的信号进行解密处理；所述量子密钥分配单元用于向所述无人机端分配量子密钥；所述机载动中通单元包括机载动中通天线和数据处理装置，所述数据处理装置包括机载通信功率放大器、机载通信调制解调模块和机载加密模块；所述机载通信功率放大器、机载通信调制解调模块和机载加密模块依次连接，且所述机载通信功率放大器与所述机载动中通天线连接，所述机载加密模块与所述无人机内部的控制组件连接。可以理解的是，所述机载加密模块可以用于，根据所述量子分配单元分配的量子密钥对接收的信号进行解密处理，以及根据分配的量子密钥对无人机端待发送信号进行量子加密处理。量子加密本质上属于对称加密技术，通信双方共享同一个密钥，加解密均使用该唯一的密钥来实现。量子加密系统为当今国际上唯一经过理论证明的无条件安全的密码体制，本方案设计的一种基于量子安全策略的无人机通信系统通过量子加密的方式实现了通信的绝对安全性。进一步的，所述量子密钥安全盒子包括量子密钥管理模块、密钥生成模块和地面加密模块；所述密钥生成模块和地面加密模块均与所述量子密钥管理模块连接，且所述量子密钥管理模块与所述量子密钥分配单元连接。可以理解的是，所述量子密钥管理模块可以控制所述密钥生成模块生成量子密钥，并将生成的量子密钥分发给所述密钥分配单元和地面加密模块，所述地面加密模块可以对地面站接收的信号进行解密处理以及对地面站待发送的信息进行量子加密处理。进一步的，所述量子密钥安全盒子还包括密钥存储模块；所述密钥存储模块与所述量子密钥管理模块连接，用于存储量子密钥。可以理解的是，存储装置内可以预先存储好若干数量的量子密钥，当所述量子密钥管理模块需要调取量子密钥时，可以直接调用存储装置内的量子密钥，而无需再临时等待所述密钥生成模块先进行量子密钥的生成(量子密钥的生成有一定的成码时间)，提高了数据信息加密处理的效率。综上所述，本技术提出的一种基于量子安全策略的无人机通信系统，实现了基于量子加密技术和密钥分配技术的无人机和地面站及卫星之间的加密通信，提高了卫星通信的安全性。同时本装置设有用于存储量子密钥的存储装置，进一步提高了本装置的加密信息效率。附图说明为了更清楚的说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的卫星通信的无人机量子加密通信系统的结构示意图；图2是本技术实施例提供的散热组件结构示意图；其中：1-散热架，2-螺纹散热片，11-导热片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1和图2：本技术公开了一种基于量子安全策略的无人机通信系统，包括无人机端、卫星和地面站；下面将依次详细所述人机端、卫本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于量子安全策略的无人机通信系统，其特征在于，包括无人机端、卫星和地面站；/n所述卫星用于中继所述无人机端和所述地面站之间的通信，所述地面站用于接收所述无人机端发送的信息，以及向所述无人机端发送指令，所述无人机端包括无人机和机载动中通单元，所述机载动中通单元与所述无人机连接，所述机载动中通单元用于接收所述地面站发送的指令以及向地面站发送信息；/n所述无人机包括壳体和安装在壳体内部的控制组件，所述机载动中通单元安装在所述壳体外；所述壳体上设有进风通道和散热通道，所述进风通道与所述散热通道连通，且所述进风通道和散热通道之间安装有散热组件；/n所述散热组件包括螺纹散热片和散热架，所述螺纹散热片两端分别固定在所述散热架的两侧，且所述散热架的一侧或两侧设有导热片，所述导热片与所述螺纹散热片连接；所述导热片用于导出所述控制组件产生的热量。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于量子安全策略的无人机通信系统，其特征在于，包括无人机端、卫星和地面站；
所述卫星用于中继所述无人机端和所述地面站之间的通信，所述地面站用于接收所述无人机端发送的信息，以及向所述无人机端发送指令，所述无人机端包括无人机和机载动中通单元，所述机载动中通单元与所述无人机连接，所述机载动中通单元用于接收所述地面站发送的指令以及向地面站发送信息；
所述无人机包括壳体和安装在壳体内部的控制组件，所述机载动中通单元安装在所述壳体外；所述壳体上设有进风通道和散热通道，所述进风通道与所述散热通道连通，且所述进风通道和散热通道之间安装有散热组件；
所述散热组件包括螺纹散热片和散热架，所述螺纹散热片两端分别固定在所述散热架的两侧，且所述散热架的一侧或两侧设有导热片，所述导热片与所述螺纹散热片连接；所述导热片用于导出所述控制组件产生的热量。


2.根据权利要求1所述的一种基于量子安全策略的无人机通信系统，其特征在于，所述螺纹散热片的数量为若干个，且所述若干个螺纹散热片在散热架上呈高低错落分布。


3.根据权利要求2所述的一种基于量子安全策略的无人机通信系统，其特征在于，所述控制组件和所述机载动中通单元之间安装有锡片分隔板。


4.根据权利要求3所述的一种基于量子安全策略的无人机通信系统，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜佳宁，王中民，魏华明，程涛，刘剑锋，施伟峰，程伟，陈彦，黄海燕，
申请(专利权)人：福建海天丝路卫星科技有限公司，问天燃阳量子福州科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35