[发明专利]一种基于物理层安全的无人机协作通信的方法及装置

权利要求书

1.一种基于物理层安全的无人机协作通信的方法，其特征在于，包括：

地面管控台获取信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息；

在预设约束条件下，根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息，计算获得信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率；

将所述信号发射端飞行路径和所述信号发射端发射功率发送至信号发射端；将所述干扰端飞行路径和所述干扰端发射功率发送至干扰端，以使所述信号发射端按照所述信号发射端飞行路径和所述信号发射端发射功率进入飞行状态，使所述干扰端按照所述干扰端飞行路径和所述干扰端发射功率进入飞行状态；

在所述飞行状态下，与所述信号发射端进行信息通信。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设约束条件包括：

信号发射端飞行速率不超出信号发射端最大飞行速率；

信号发射端平均发射功率不超出信号发射端最大平均发射功率；

信号发射端峰值功率不超出信号发射端最大峰值功率；

干扰端飞行速率不超出干扰端最大飞行速率；

干扰端平均发射功率不超出干扰端最大平均发射功率；

干扰端峰值功率不超出干扰端最大峰值功率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述在预设约束条件下，根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息，计算获得信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率，包括：

在所述预设约束条件下，根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息，通过交替优化技术和连续凸近似优化技术计算获得所述信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过交替优化技术和连续凸近似优化技术计算获得所述信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率包括：

通过所述连续凸近似优化技术对发射功率进行优化，获得所述信号发射端发射功率和所述干扰端发射功率；

通过所述连续凸近似优化技术对飞行路径进行优化，获得所述信号发射端飞行路径和所述干扰端飞行路径。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息，通过交替优化技术和连续凸近似优化技术计算获得所述信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率，包括：

根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息对信号发射端的平均安全速率进行计算，通过所述交替优化技术和连续凸近似优化技术计算所述平均安全速率取最大值时对应的信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率。

6.一种基于物理层安全的无人机协作通信的装置，其特征在于，包括：

位置信息获取模块，用于获取信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息；

飞行信息确定模块，用于在预设约束条件下，根据所述信号发射端位置信息、干扰端位置信息、地面管控台位置信息以及窃听者估计位置信息，计算获得信号发射端飞行路径、信号发射端发射功率、干扰端飞行路径、干扰端发射功率；

飞行信息发送模块，用于将所述信号发射端飞行路径和所述信号发射端发射功率发送至信号发射端；将所述干扰端飞行路径和所述干扰端发射功率发送至干扰端，以使所述信号发射端按照所述信号发射端飞行路径和所述信号发射端发射功率进入飞行状态，使所述干扰端按照所述干扰端飞行路径和所述干扰端发射功率进入飞行状态；

信息通讯模块，用于在所述飞行状态下，与所述信号发射端进行信息通信。