一种基于量子策略的无人机通信方法技术

本发明专利技术属于无线通信的技术领域，特别涉及一种基于量子策略的无人机通信方法。一种基于量子策略的无人机通信方法，包括下述步骤：步骤一：建立备用通道，实现备用通道的加密通信；步骤二：监测加密切换条件，如满足切换条件，完成加密切换，后执行步骤三；步骤三：建立主用通道，实现主用通道的加密通信；步骤四：监测通道Qos，如满足切换条件，执行切换操作，再进行加密通信。与现有技术相比，本发明专利技术的有益效果在于：本申请采用主用通道和备用通道的传输模式；采用了量子加密方法进行加解密，保证了数据传输的安全性；采用多套加解密算法，保证了数据传输不易被破解；本申请设置了卫星通信模式。式。

【技术实现步骤摘要】
一种基于量子策略的无人机通信方法


[0001]本专利技术属于无线通信的
，特别涉及一种基于量子策略的无人机通信方法。

技术介绍

[0002]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。
[0003]现有的无人机通信系统，一般都采用直接无线通信的方式进行，无论是发射接收机的直接通信，还是通过卫星或基站的中转通信，均是采用唯一信道进行的。
[0004]这种通信方式往往信息安全效果不佳，容易被破解。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于量子策略的无人机通信方法。
[0006]为实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种基于量子策略的无人机通信方法，包括下述步骤：
[0007]步骤一：建立备用通道，实现备用通道的加密通信；
[0008]步骤二：监测加密切换条件，如满足切换条件，完成加密切换，后执行步骤三；
[0009]步骤三：建立主用通道，实现主用通道的加密通信；
[0010]步骤四：监测通道Qos，如满足切换条件，执行切换操作，再进行加密通信。
[0011]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤一包括：
[0012]采用低频链路建立连接，实现备用通道的建立，完成后，控制中心端和无人装置端协商临时密钥并加密分发会话密钥，采用会话密钥及加密算法，实现备用通道的加密通信。
[0013]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤一包括：
[0014]步骤1.1：采用低频建立控制中心端和无人装置端的链路连接；
[0015]步骤1.2：控制中心端生成临时密钥，并发送至无人装置端；
[0016]步骤1.3：上述双端确认后，一端再次生成会话密钥；
[0017]步骤1.4：采用临时密钥及备用通道加密算法对会话密钥进行加密，并将密文发送至对端；
[0018]步骤1.5：对端根据临时密钥对会话密钥密文进行解密；
[0019]步骤1.6：双端根据会话密钥及备用通道加密算法进行通信。
[0020]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤一中的会话密钥包括周期会话密钥。
[0021]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤1.1中的低频采用2.4G频段。
[0022]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤1.4及步骤
1.6中的备用通道加密算法包括：AES加密算法。
[0023]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤二中加密切换包括：当前处于备用通道，且主用通道质量较好时，则触发加密切换，通信链路从备用通道转换为主用通道。
[0024]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤二中监测加密切换条件，如满足切换条件，完成加密切换包括：
[0025]步骤2.1：备用通道的加密通信完成后，开启主用链路的质量监测；
[0026]步骤2.2：当控制中心端监测到主用链路Q
‑
main>＝Q
‑
s
‑
m时，发起切换请求；
[0027]步骤2.3：无人装置端收到切换请求后，回复HO(handover)ACK。
[0028]步骤2.4：控制中心端收到HOACK消息后，执行HO操作，并且无人装置端执行HO操作；
[0029]步骤2.5：双端完成HO操作后，回复ACK消息；如一端未收到消息，超过T
‑
w，则退回原信道；双端均收到ACK消息后执行步骤三；
[0030]Q
‑
main：主用链路的SNR预估值，计算公式：10lg(Rs/Rn)，其中Rs：根据当前通道(备用通道)的工作频率、通信距离等数据对主用通道的Rs进行预估，Rn：为链路监测的噪声信号强度。
[0031]Q
‑
s
‑
m：可保证主用链路无误码的SNR值要求。
[0032]T
‑
ho：切换时的最长等待时间计算器。
[0033]T
‑
w：消息最长等待时间。
[0034]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤三包括：
[0035]步骤3.1：控制中心端通知无人装置端开始切换，并保存备用通道的最新会话密钥；
[0036]步骤3.2：采用高频建立控制中心端和无人装置端的链路连接，实现主用通道的建立；
[0037]步骤3.3：量子密钥系统生成量子会话密钥；
[0038]步骤3.4：量子密钥系统将生成的量子会话密钥发送至控制中心端；
[0039]步骤3.5：控制中心端利用保存在本端的最新的会话密钥对量子会话密钥进行加密；
[0040]步骤3.6：控制中心端将加密后的量子会话密钥通过主用通道发送至无人装置端；
[0041]步骤3.7：双端进行协商确认，均收到量子密钥；
[0042]步骤3.8：双端根据量子密钥及主用通道加密算法进行数据加密并进行加密通信。
[0043]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤3.2中的高频频采用5.8G频段。
[0044]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤三中的量子密钥周期性更新。
[0045]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤3.8中的主用通道加密算法包括SM4加密算法。
[0046]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的备用通道加密算法和主用通道加密算法包括：所述的备用通道加密算法和主用通道加密算法是相同的加密
方法，或者是不同的加密方法。
[0047]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的备用通道加密算法和主用通道加密算法包括：
[0048]所述的备用通道加密算法和/或主用通道加密算法根据加密算法图谱进行改变，所述加密算法图谱规定加密算法的变化规律，包括加密算法的具体算法以及该加密算法的使用时间，加密算法的变化规律呈现周期性变化或伪随机态变化。
[0049]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤四包括：通信过程中，进行当前及非当前链路的质量Qos监测,当前链路质量较差时，且另外一个通道链路质量较好时，触发并执行Qos切换，再进行加密通信。
[0050]如上所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其中，所述的步骤四包括：
[0051]步骤4.1：通信过程中，进行当前及非当前链路的质量Qos监测；
[0052]步骤4.2：当控制中心端监测到当前链路Q
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤一：建立备用通道，实现备用通道的加密通信；步骤二：监测加密切换条件，如满足切换条件，完成加密切换，后执行步骤三；步骤三：建立主用通道，实现主用通道的加密通信；步骤四：监测通道Qos，如满足切换条件，执行切换操作，再进行加密通信。2.如权利要求1所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤一包括：采用低频链路建立连接，实现备用通道的建立，完成后，控制中心端和无人装置端协商临时密钥并加密分发会话密钥，采用会话密钥及加密算法，实现备用通道的加密通信。3.如权利要求2所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤一包括：步骤1.1：采用低频建立控制中心端和无人装置端的链路连接；步骤1.2：控制中心端生成临时密钥，并发送至无人装置端；步骤1.3：上述双端确认后，一端再次生成会话密钥；步骤1.4：采用临时密钥及备用通道加密算法对会话密钥进行加密，并将密文发送至对端；步骤1.5：对端根据临时密钥对会话密钥密文进行解密；步骤1.6：双端根据会话密钥及备用通道加密算法进行通信；所述的步骤一中的会话密钥包括周期会话密钥；所述的步骤1.1中的低频采用2.4G频段；所述的步骤1.4及步骤1.6中的备用通道加密算法包括：AES加密算法。4.如权利要求3所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤二包括：当前处于备用通道，且主用通道质量较好时，则触发加密切换，通信链路从备用通道转换为主用通道。5.如权利要求4所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤二包括：步骤2.1：备用通道的加密通信完成后，开启主用链路的质量监测；步骤2.2：当控制中心端监测到主用链路Q
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main&gt;＝Q
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s
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m时，发起切换请求；步骤2.3：无人装置端收到切换请求后，回复HO，handover，ACK，步骤2.4：控制中心端收到HO ACK消息后，执行HO操作，并且无人装置端执行HO操作；步骤2.5：双端完成HO操作后，回复ACK消息；如一端未收到消息，超过T
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w，则退回原信道；双端均收到ACK消息后执行步骤三；Q
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main：主用链路的SNR预估值，计算公式：10lg(Rs/Rn)，其中Rs：根据当前通道或备用通道的工作频率、通信距离等数据对主用通道的Rs进行预估，Rn：为链路监测的噪声信号强度，Q
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s
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m：可保证主用链路无误码的SNR值要求，T
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ho：切换时的最长等待时间计算器，T
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w：消息最长等待时间。
6.如权利要求5所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤三包括：步骤3.1：控制中心端通知无人装置端开始切换，并保存备用通道的最新会话密钥；步骤3.2：采用高频建立控制中心端和无人装置端的链路连接，实现主用通道的建立；步骤3.3：量子密钥系统生成量子会话密钥；步骤3.4：量子密钥系统将生成的量子会话密钥发送至控制中心端；步骤3.5：控制中心端利用保存在本端的最新的会话密钥对量子会话密钥进行加密；步骤3.6：控制中心端将加密后的量子会话密钥通过主用通道发送至无人装置端；步骤3.7：双端进行协商确认，均收到量子密钥；步骤3.8：双端根据量子密钥及主用通道加密算法进行数据加密并进行加密通信，所述的步骤3.2中的高频频采用5.8G频段，所述的步骤三中的量子密钥周期性更新，所述的步骤3.8中的主用通道加密算法包括SM4加密算法。7.如权利要求2或6所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤三包括：所述的备用通道加密算法和主用通道加密算法是相同的加密方法，或者是不同的加密方法；所述的备用通道加密算法和/或主用通道加密算法根据加密算法图谱进行改变，所述加密算法图谱规定加密算法的变化规律，包括加密算法的具体算法以及该加密算法的使用时间，加密算法的变化规律呈现周期性变化或伪随机态变化。8.如权利要求7所述的一种基于量子策略的无人机通信方法，其特征在于：所述的步骤四包括：通信过程中，进行当前及非当前链路的质量Qos监测,当前链路质量较差时，且另外一个通道链路质量较好时，触发并执行Qos切换，再进行加密通信；具体包括步骤4.1：通信过程中，进行当前及非当前链路的质量Qos监测；步骤4.2：当控制中心端监测到当前链路Q
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【专利技术属性】
技术研发人员：张万生，刘芯瑜，盛殿新，陈健，汤中恒，王海，赵波，
申请(专利权)人：梵迩佳智能电气有限公司，
类型：发明
国别省市：