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题名空中可重构智能表面辅助的全双工无人机安全通信
被引量：6
- 1
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作者
罗俊松
黄平
罗欣悦
赖欢
多滨
袁晓军
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机构
成都理工大学
电子科技大学
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出处
《电信科学》
北大核心
2024年第7期34-50,共17页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.62071090)
四川省国际科技创新合作/港澳台科技创新合作项目(No.2023YFH0092)。
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文摘
针对传统的可重构智能表面(reconfigurable intelligent surface,RIS,也称智能超表面)在无人机辅助安全通信中存在的灵活性不足和系统安全保障能力不强的问题,以及当前无人机半双工通信系统普遍面临的频谱利用率低和通信效率低的挑战,提出了一种空中可重构智能表面(aerial reconfigurable intelligent sur‐face,ARIS)与全双工无人机的双机协同解决方案,旨在提升面对地面窃听者时的通信安全性和效率。联合优化用户通信调度、传输功率、无人机发送的干扰功率及其飞行轨迹,以及ARIS的相移和轨迹,设计了一个旨在最大化最小平均可达安全速率的优化问题,并提出基于交替优化(alternating optimization,AO)、半定松弛(semi-definite relaxation,SDR)技术和连续凸近似(successive convex approximation,SCA)的迭代算法,以获得高质量的次优解。仿真结果验证了ARIS与全双工无人机结合的双机协作方案在提升通信质量和安全性能方面的有效性,展示了其在复杂安全通信环境下的优越性。
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关键词
无人机安全通信
空中可重构智能表面
轨迹优化
全双工
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Keywords
UAV secure communication
aerial reconfigurable intelligent surface
trajectory optimization
full-duplex
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分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
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题名基于IRS的无人机安全通信联合优化技术研究
被引量：2
- 2
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作者
张倩倩
张强
栾亚婷
周张泉
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机构
南京审计大学金审学院信息科学与工程学院
河北工程大学信息与电气工程学院
烟台艾睿光电科技有限公司
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出处
《现代电子技术》
北大核心
2024年第11期26-30,共5页
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基金
2022年度江苏省高等学校自然科学研究面上项目:IRS辅助下基于机器学习的无人机通信物理层安全技术研究(22KJD510009)
2022年度江苏省高等学校自然科学研究面上项目:基于语义映射的知识图谱表示与推理研究(22KJB520003)。
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文摘
由于智能反射面具有无源、低功耗、智能可控的特点,其发展为无人机系统物理层安全问题带来了新的思路。由于智能反射面可改变入射信号的相位,因此能够实现细粒度的波束赋形;又由于智能反射面作为一种硬件,相位调整不具有连续性,因此文中研究了存在窃听节点的无人机通信系统联合优化波束赋形和相位调整方案。通过部署在中继无人机上的智能反射面,将信号尽可能多地反射给合法无人机,同时降低非法无人机接收信号的概率,提高系统的安全速率。文中对比了采用不同的中继方式系统得到的安全速率,及在达到相同安全速率的条件下所消耗的系统功率,仿真结果表明,采用智能反射面作为中继节点的系统能够有效提高系统安全速率并能降低系统功耗。
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关键词
无人机安全通信
智能反射面
物理层安全
联合优化
安全速率
中继节点
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Keywords
UAV security communication
IRS
physical layer security
joint optimization
security rate
relay node
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分类号
TN911-34
[电子电信—通信与信息系统]
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题名混沌子载波调制的无人机安全数据链路
被引量：2
- 3
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作者
赵耿
宋鑫宇
马英杰
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机构
西安电子科技大学通信工程学院
北京电子科技学院
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出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2022年第3期322-328,共7页
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基金
国家自然科学基金(61772047)
北京电子科技学院一流学科建设项目(3201017)。
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文摘
电子与通信等技术的快速发展使得以此为技术支撑的无人机得到了学术界与工业界的广泛关注。为了适应日益复杂的任务和应用领域,无人机安全数据链路成为推进无人机发展的重要因素。围绕无人机数据链路的安全问题,文中首先讨论了正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,OFDM)技术的高频谱利用率、抗多径衰落能力等一系列优点,并阐述了其在无人机数据链路中的应用;然后,结合混沌系统具有的长期不可预测特性,提出了一种混沌子载波调制(Chaotic Sub-Carrier Modulation,CSCM)方案,其利用量化分组的混沌序列完成对数据的混沌串并转换及混沌扰乱过程,进而实现无人机数据的加密传输和数据来源可靠性的判断;最后,采用MATLAB对所提方案进行仿真,验证了该方案的可行性和有效性。
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关键词
无人机安全数据链路
正交频分复用技术
混沌子载波调制
混沌串并转换
混沌扰乱
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Keywords
UAV secure data link
Orthogonal frequency division multiplexing(OFDM)
Chaotic sub-carrier modulation(CSCM)
Chaotic serial-to-parallel conversion
Chaotic disturbance
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分类号
TN918.91
[电子电信—通信与信息系统]
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题名无人机系统安全性综述
被引量：2
- 4
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作者
王震
周超
樊永文
石鹏飞
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机构
中国人民解放军
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出处
《计算机科学》
CSCD
北大核心
2024年第S01期864-869,共6页
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文摘
近年来,无人机越来越受欢迎,无人机在军事、农业、交通运输、电影、供应链和监控等各个行业都有着巨大的潜力。尽管无人机给人们提供了种种便利,但如今与无人机相关的安全事件却层出不穷。恶意方可能对无人机进行攻击,并利用无人机进行危及生命的活动。因此,世界各国政府已经开始规范无人机的使用。无人机需要一种智能和自动化的防御机制,以确保人类、财产和无人机本身的安全。而无人机操作系统防护是防止入侵攻击的一个重要部分。首先,对无人机结构进行了简要介绍;然后,研究了用于消费和商用无人机的现有操作系统的安全性。最后,调查了无人机操作系统的各种安全问题和可能的解决方案。
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关键词
无人机
无人机安全
操作系统安全
解决方案
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Keywords
Unmanned aerial vehicle
Unmanned aerial vehicle security
Operating system security
Solution
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分类号
TP393
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名大型固定翼无人机跟随民航机的尾流安全评估方法
- 5
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作者
魏志强
王晶
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机构
中国民航大学空中交通管理学院
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出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期4533-4541,共9页
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基金
国家自然科学基金项目(U2133210)
激光雷达与器件技术重点实验室开放课题(LLD2023-008)
天津市自然科学基金项目(S23ZDA212)。
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文摘
为避免大型固定翼无人机受民航飞机尾流影响导致的危险遭遇事件,特别是在航班量密集的终端区,计算了空域融合时两者所需的尾流间隔。首先,建立了民航飞机(前机)的尾流场演化模型和大型固定翼无人机(后机)的遭遇响应模型;其次,构建了考虑位置容差的无人机跟随民航飞机尾流危险评估模型;最后,在国内现行尾流间隔标准基础上,调整了不同典型民航飞机和无人机之间的尾流安全间隔。结果表明:在无风条件下,当民航飞机A380飞行速度为66.5 m/s、无人机MQ 1 Predator速度为50 m/s时,在侧向总容差为110 m、纵向总容差为1 km、垂直方向总容差为20 m时,为确保飞行安全,无人机需要与民航飞机之间至少保持纵向间隔17 km、侧向间隔133.5 m、垂直方向间隔339 m。当前机为不同类典型民航飞机时,纵向、侧向、垂直方向尾流间隔需要分别调整为14~17 km、88~133.5 m、108~322 m。该方法能更好地预测无人机在民航飞机尾流场下的安全位置,调整尾流间隔,提高空域利用率。
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关键词
安全工程
空域融合
无人机安全
尾涡遭遇
容差分析
尾流间隔
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Keywords
safety engineering
spatial integration
UAV safety
wake vortex encounter
tolerance analysis
wake turbulence separation
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分类号
X949
[环境科学与工程—安全科学]
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题名基于改进卷积神经网络和射频指纹的无人机检测与识别
被引量：1
- 6
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作者
周景贤
李希娜
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机构
中国民航大学信息安全测评中心
中国民航大学计算机科学与技术学院
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出处
《计算机应用》
CSCD
北大核心
2024年第3期876-882,共7页
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基金
中央高校基础研究基金资助项目(3122018C036)
民航安全能力项目(PESA219074,PESA021009)。
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文摘
针对无人机(UAV)在图像识别时易受环境干扰,而传统信号识别难以准确提取特征且实时性较差的问题,提出一种基于改进卷积神经网络(CNN)和射频(RF)指纹的无人机检测识别方法。首先,使用通用软件无线电外设(USRP)捕获环境中的无线电信号,经过多分辨率分析获取偏差值,检测是否为无人机射频信号;其次,将检测到的无人机射频信号经过小波变换和主成分分析(PCA)处理,获得射频信号频谱,作为神经网络的输入;最后,构建轻量级残差神经网络(LRCNN),输入射频频谱进行网络训练,进行无人机的分类识别。实验结果表明,所提方法可以有效检测并识别无人机信号,平均识别精度可达84%;在信噪比(SNR)大于20 dB时,LRCNN的识别精度达到了88%,相较于支持向量机(SVM)、原始OracleCNN分别提高31和7个百分点,在识别精度和鲁棒性方面比这两种方法均有所提升。
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关键词
无人机安全
射频指纹
小波变换
注意力残差网络
卷积神经网络
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Keywords
UAV(Unmanned Aerial Vehicle)security
radio frequency fingerprint
wavelet transform
attention residual network
Convolutional Neural Network(CNN)
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名无人机辅助边缘计算中安全通信与能效优化策略
被引量：18
- 7
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作者
余雪勇
邱礼翔
宋家宁
朱洪波
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机构
南京邮电大学通信与信息工程学院
南京邮电大学江苏省无线通信重点实验室
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出处
《通信学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第3期45-54,共10页
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基金
国家自然科学基金资助项目(No.92067201)
江苏省重点研发计划基金资助项目(No.BE2020084-4)。
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文摘
无人机的灵活移动性在移动边缘计算系统中引起了广泛的关注。然而,空中窃听者的存在使它的安全传输仍然面对巨大的挑战。为了解决高安全通信速率与低能耗之间的矛盾,引入安全通信能效这一概念,即无人机安全通信传输速率与无人机能耗之间的比值。首先,在满足给定任务时延、无人机的CPU计算频率以及任务卸载率的约束下,提出一种最大化安全通信能效的卸载策略,即联合优化合法无人机悬停位置、CPU计算频率分配以及区分计算任务复杂度的卸载策略;同时从物理层安全角度提升了无人机-移动边缘计算场景下的安全通信。其次,由于该策略是一个复杂的非凸问题,将其解耦为3个子问题,通过块坐标下降法与连续凸逼近(SCA)相结合的全局优化算法来求解该非凸问题。仿真结果表明,针对不同任务复杂度的系统,所提策略都能在满足地面终端卸载需求的同时,平衡整体的通信安全性能和能耗之间的关系,并提高安全通信能效。
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关键词
移动边缘计算
无人机安全通信
能耗优化
资源分配
位置优化
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Keywords
mobile edge computing
UAV secure communication
energy consumption optimization
resource allocation
location optimizing
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分类号
TN929.5
[电子电信—通信与信息系统]
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题名多旋翼无人机系统的信息安全参考模型
被引量：2
- 8
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作者
李国旗
洪晟
兰雪婷
张虹
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机构
北京航空航天大学可靠性与系统工程学院
北京航空航天大学网络空间安全学院
南昌大学信息工程学院
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出处
《信息网络安全》
CSCD
北大核心
2022年第3期10-19,共10页
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基金
国家自然科学基金[61773001]
可靠性与环境工程技术重点实验室基金[6142004180401]。
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文摘
近年来,无人机的信息安全问题备受关注,但目前没有关于该安全问题的一个完备的参考模型。文章选取多旋翼无人机系统为研究对象,首先依据推导物联网安全参考模型的方法,推导出多旋翼无人机系统的信息安全参考模型框架。然后在综合分析多旋翼无人机系统组成和信息安全风险的基础上,将信息安全攻击对飞行安全的影响分成4类,并将其标注在安全参考模型上。由此得到的安全参考模型可以作为针对多旋翼无人机系统开展面向恶意攻击的安全性设计、分析和验证的基础和参考,并且文章所使用的研究方法对其他类型的无人机以及其他复杂的CPS或者物联网系统的信息安全研究也有参考价值。
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关键词
安全参考模型
无人机安全
多旋翼无人机安全
飞行安全
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Keywords
security reference model
UAV security
multi-rotor UAV security
flight safety
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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题名无人机信息安全研究综述
被引量：59
- 9
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作者
何道敬
杜晓
乔银荣
朱耀康
樊强
罗旺
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机构
华东师范大学计算机科学与软件工程学院
南瑞集团公司(国网电力科学研究院)
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出处
《计算机学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第5期1076-1094,共19页
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基金
国家重点研发计划课题(2017YFB0802805
2017YFB0801701
+6 种基金
2017YFB0802302)
国家自然科学基金项目(U1636216
51477056
61601129)
国网公司科技项目
上海市青年科技启明星计划(15QA1401700)
上海市科委技术标准专项项目(16DZ0503000)资助~~
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文摘
随着科技的进步和制造成本的不断降低,无人机已经从军用领域开始走进工业生产和人们的日常生活.如今,无人机已经广泛应用于影视拍摄、农业监测、电力巡检、个人航拍、气象监测、森林火灾探测、交通控制、货物运输及应急救援等领域.然而,无人机在给我们的生产生活带来各种便利的同时,其所面临的安全问题也逐渐暴露出来.该文首先介绍了当前无人机的发展现状,然后介绍了无人机的组成结构和应用,之后分别从保密性、完整性和可用性方面系统地阐述了当前无人机所面临的信息安全威胁.接着,该文着重从传感器、通信、软件和网络四个方面对无人机所面临的安全威胁、现有安全防护措施以及国内外的研究现状进行了详细的阐述和分析.其中,结合当前国内外最新的研究成果和我们实验室的研究和实验,重点对针对无人机的卫星导航信号的欺骗攻击和针对无人机通讯安全的攻击及其应对措施进行了阐述和分析.最后,对无人机的安全和管理的未来研究方向进行了展望.
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关键词
无人机安全
公共安全
无人机捕获
GPS欺骗
无线电劫持
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Keywords
unmanned aerial vehicle security
public safety
unmanned aerial vehicle capture
GPS spoofing
radio hijacking
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分类号
TP309
[自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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