【技术实现步骤摘要】
一种基于协作干扰的无人机安全通信系统及方法
[0001]本专利技术涉及无人机
，具体为一种基于协作干扰的无人机安全通信系统及方法。
技术介绍
[0002]无人机的组网使用，在空中区域可以构成全方位、立体化、多层次的阵型体系，具有全频段、多体制、多重叠系数的协作性能，可以加强信息传输通信互联互通性和系统抗毁性，能充分发挥体制对抗和群体对抗的优势；传统的干扰方式通常采用“一对一”的点源干扰方式，随着信息化技术的不断发展，在分布式干扰技术和航迹欺骗干扰技术上的研究越来越深入；常规的干扰方式也越来越面临巨大的挑战，尤其在千变万化的空中局势中，面对庞大的组网体系，在灵活多变的局势中，不断变化无人机阵型接受随时可能的任务要求时很难保证无人机的安全通信不受威胁，同时也很难保持有效的组网对抗体系。
技术实现思路
[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于协作干扰的无人机安全通信系统及方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0004]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0005]一种...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于协作干扰的无人机安全通信方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S100：获取单次派遣空中区域的所有无人机位置信息，并且对单次派遣空中区域的所有无人机位置信息进行实时跟踪，对单次派遣空中区域进行动态区域划分，基于动态区域划分结果，对无人机进行双动态区域集合的生成，所述双动态区域包括指令区域和非指令区域；步骤S200：对单次派遣空中区域的所有无人机进行雷达通信链路节点划分，基于雷达通信链路节点划分结果，构建无人机组网通信链路动态模型，对单次派遣空中区域的所有无人机进行组网通信链路动态识别；步骤S300：基于组网通信链路动态识别结果，构建无人机组网协作干扰安全通信动态区域模型，生成安全通信动态区域；步骤S400：基于安全通信动态区域，对单次派遣空中区域的所有无人机进行动态调度。2.根据权利要求1所述的一种基于协作干扰的无人机安全通信方法，其特征在于，所述步骤S100的具体实施过程包括：步骤S101：对单次派遣空中区域的所有无人机位置信息进行实时跟踪，形成每架无人机的实时动态位置跟踪信息，根据每架无人机的实时动态位置跟踪信息，对单次派遣空中区域进行动态区域划分，确定单次派遣空中区域中的指令区域中无人机的数量和单次派遣空中区域中的非指令区域中无人机的数量，所述单次派遣空中区域为单次派遣任务的整体空中区域，所述指令区域为单次派遣任务的整体空中区域中临时调度局部空中区域，所述非指令区域为单次派遣任务的整体空中区域中除指令区域以外的局部空中区域；步骤S102：根据指令区域中无人机的数量和非指令区域中无人机的数量，对单次派遣空中区域的所有无人机进行统一编号信息的生成，根据统一编号信息，对指令区域中无人机进行编号信息提取，生成指令区域编号集合记为U1，对非指令区域中无人机进行编号信息提取，生成非指令区域编号集合记为U2。3.根据权利要求2所述的一种基于协作干扰的无人机安全通信方法，其特征在于，所述步骤S200的具体实施过程包括：步骤S201：将单次派遣空中区域中每架无人机看作一个雷达通信链路节点，所述雷达通信链路节点包括源节点、中继节点和目标节点，其中源节点、中继节点和目标节点，根据t1时刻至t2时刻之间的临时任务要求进行动态调整确定，并且所述源节点为雷达通信发射源，所述目标节点为雷达通信接收源，所述中继节点接收源节点雷达通信发射信息且将接收到的源节点雷达通信发射信息发送至目标节点；其中，进行动态调整确定的方式如下：根据在t1时刻至t2时刻之间的临时任务要求，将无人机I
a
标记为源节点，将无人机I
b
标记为目标节点，则无人机I
a
和无人机I
b
之间进行点对点的雷达通信，a和b分别表示无人机编号且a≠b；如果无人机I
a
和无人机I
b
之间的雷达通信距离满足雷达通信距离限制条件，则无人机I
a
和无人机I
b
之间进行点对点直接通信，如果无人机I
a
和无人机I
b
之间的雷达通信距离未满足雷达通信距离限制条件，则无人机I
a
和无人机I
b
之间通过中继节点连接进行间接通信；步骤S202：构建无人机组网通信链路动态模型，对单次派遣空中区域中的所有无人机在t1时刻至t2时刻之间进行动态调整确定，对雷达通信链路进行梳理，形成无人机组网通信
链路动态连接关系，所述无人机组网通信链路动态连接关系包括直接通信连接关系和间接通信连接关系，所述直接通信连接关系表示为I
a
→
I
b
，其中I
a
和I
b
依次分别为源节点和目标节点，所述间接通信连接关系表示为I
a
→
I1→
I
a
→
...
→
I
c
→
I
b
，其中I1、I
a
、...、I
c
分别为第1、2、...、c个中继节点，且a≠b≠c，c表示无人机编号；根据无人机组网通信链路动态连接关系，对单次派遣空中区域的所有无人机进行组网通信链路动态识别。4.根据权利要求3所述的一种基于协作干扰的无人机安全通信方法，其特征在于，所述步骤S300的具体实施过程包括：步骤S301：基于组网通信链路动态识别结果，对单次派遣空中区域中的所有雷达通信链路节点进行拆分并提取目标节点，将提取的目标节点生成目标节点集合M；步骤S302：根据指令区域编号集合和目标节点集合，在指令区域中对t1时刻至t2时刻之间的临时任务要求指派的无人机进行识别，生成临时指派无人机集合，记为L，且L＝U1∩M；构建单次派遣空中区域的三维立体坐标系，根据无人机的实时动态位置跟踪信息，将临时指派无人机集合中的所有无人机进行点到点的直线连接并形成无人机最大连接外包围立体图，对最大连接外包围立体图中外包围面上的无人机进行识别，提取外包围面上的任意一架无人机的编号信息记为I
d
，在外包围面上识别与I
d
直线连接的任意两架无人机并分别记为I
e
和I
f
，其中d、e和f分别表示无人机编号且d≠e≠f；以I
d
为角顶点，分别以I
d
到I
e
之间的直线I
d
I
e
和I
d
到I
f
之间的直线I
d
I
f
为角的两边，计算二维扇形角度，记为Q(I
d
)，具体计算公式如下：其中，I
f
I
e
表示I
f
到I
e
之间的直线，K(I
d
I
f
)、K(I
d
I
e
)和K(I
f
I
e
)分别表示直线I
d
I
f
、直线I
d
I
e
和直线I
f
I
e
的长度；步骤S303：以直线I
f
I
e
的中点到I
d
之间的连接直线为旋转轴，根据二维扇形角度，将二维扇形旋转一周形成圆锥体；分别以I
d
指向I
e
方向和I
d
指向I
f
方向对二维扇形进行延伸，形成圆锥体延伸范围，将圆锥体延伸范围作为无人机I
d
的干扰信号覆盖范围，调节干扰源发射参数，对无人机I
d
的干扰信号覆盖范围进行限定，将限定后的无人机I
d
的干扰信号覆盖范围记为无人机I
d
的真实干扰信号覆盖范围；步骤S304：对最大连接外包围立体图中外包围面上的所有无人机进行真实干扰信号覆盖范围的获取，构建无人机组网协作干扰安全通信动态区域模型，将所有无人机的真实干扰信号覆盖范围的重合覆盖范围记为安全通信动态区域。5.根据权利要求4所述的一种基于协作干扰的无人机安全通信方法，其特征在于，所述步骤S400的具体实施过程包括：步骤S401：识别安全通信动态区域内无人机数量，根据临时任务要求确定参与临时任务的无人机数量；如果安全通信动态区域内无人机数量大于等于参与临时任务的无人机数量，则保持t1时刻至t2时刻之间的无人机组网空中区域位置阵型，否则对单次派遣空中区域的所有无人机进行动态调度；步骤S402：在动态调度时，根据安全通信动态区域内无人机数量和参与临时任务的无人机数量，确定参与临时任务的无人机的缺少数量，则动态调度的无人机数量等于缺少数量；启动第一动态调度决策，对指令区域中除安全通信动态区域以外的区域进行调度，确定
指令区域中无人机调度数量，如果调度数量不满足缺少数量的要求，则启动第二动态调度决策；在启动第二动态调度决策时，对非指令区域中的无人机进行调度，根据非指令区域编号集合U2，确定非指令区域中无人机调度数量，非指令区域中无人机调度数量等于缺少数量与指令区域中无人机调度数量之差；步骤S403：在启动第一动态调度决策和启动第二动态调度决策对无人机进行调度时，调取指令区域的无人机组网通信链路动态连接关系和非指令区域的无人机组网通信链路动态连接关系，将指令区域的无人机组网通信链路动态连接关系和非指令区域的无人机组网通信链路动态连接关系中参与调度的任意一条无人机组网通信链路动态连接关系记为V，将V中任意一架参与调度的无人机记为I
y
，其中y为无人机编号，计算动态调度影响值，具体计算公式如下：其中，H(V)表示V的动态调度影响值，P
V
表示V中参与调度的无人机集合，R(P
V
)表示P
V
中元素数量，R(V)表示V中无人机总数量，S(I
y
)表示I
y<...
【专利技术属性】
技术研发人员：李继锋，赵志霞，李晃，朱文明，
申请(专利权)人：扬州宇安电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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