[发明专利]一种用于加密收发列车驱动设备健康数据的方法及系统

说明书

本发明公开了一种用于加密收发列车驱动设备健康数据的方法及系统，属于星地信息通信技术领域。本发明方法，包括：采集列车驱动设备的健康数据，将健康数据中的图像数据作为收发数据的载体，将健康数据中除图像数据的其他数据隐藏至载体的冗余空间；以预设的置乱方式及密钥对将隐藏其他数据的图像数据进行置乱加密，生成传输数据；对传输数据进行发送，接收到传输数据后对传输数据进行解密，获取列车驱动设备的健康数据。本发明提高了数据星地传输过程中的安全性能，且在数据星地传输过程中的安全性能提高的同时，降低了列车运行时的安全风险。

技术领域

本发明涉及星地信息通信技术领域，并且更具体地，涉及一种用于加密收发列车驱动设备健康数据的方法及系统。

背景技术

目前，轨道高速列车与高速铁路在我国取得了跨越式发展，高速铁路线路总里程已经近三万公里，超越世界其他国家的总和。高速列车商业运行时速超过350km/h，甚至能够达到四百多公里每小时，如此高的运行速度下，需要各种复杂的安全防护技术保障其运行的安全性。其中，列车驱动设备的健康状态检测，以及检测数据通过星地传输安全的发送到高铁运行管理中心，对每列列车的驱动设备进行动态监控，提高列车高速运行的安全性。

然而，列车在铁路上高速运行时，其驱动设备也随着列车一起，动态的运行在高速铁路上，其数据如何安全传输到静止的跌路运行管理中心，使得中心可以实时监控高速铁路网中的成千上万列正在行驶的列车的安全信息。此外，高速行驶列车通过星地数据传输的安全性较差，有对检测数据进行加密的需求，因此需要设计对应的数据加密方法，使其具有更好的安全性。

发明内容

针对上述问题，本发明提出了一种用于加密收发列车驱动设备健康数据的方法，包括：

采集列车驱动设备的健康数据，将健康数据中的图像数据作为收发数据的载体，将健康数据中除图像数据的其他数据隐藏至载体的冗余空间；

以预设的置乱方式及密钥对将隐藏其他数据的图像数据进行置乱加密，生成传输数据；

对传输数据进行发送，接收到传输数据后对传输数据进行解密，获取列车驱动设备的健康数据。

可选的，健康数据为列车驱动设备中各类传感器采集的数据。

可选的，将健康数据中除图像数据的其他数据隐藏至载体的冗余空间，包括：

针对载体，将载体进行lαβ分量分解并去除l分量，使用α分量和β分量将载体可视化成灰度图像；

将灰度图像进行lαβ分量分解，确定l’分量、α’分量和β’分量；

针对l’分量、α’分量和β’分量进行平面分解，选择预设位的平面，将其他数据以预设的填充规则填充至预设位的平面上。

可选的，填充规则，具体为：

将载体进行lαβ分量分解确定的l分量、α分量及β分量生成三维数据集；

在三维数据集的在三维空间中，任选一个点，任选的点位圆心，预设半径画出三维球；

计算球中全部点和圆心的向量和M，其中圆心为起点，球中任意点为终点；以向量和M的终点为圆心，进行迭代计算，使用向量和M确定三维空间中密度最大的位置；

确定密度最大的位置的多个密度极大值，将多个密度极大值进行排序，并将每个极大值到下一个极大值之间的像素按顺序依次排列在极大值下方，确定阵列轨迹，将其他数据填充至阵列轨迹。

可选的，对传输数据进行发送时，将传输数据分成多个数据包并对数据包进行排序，按顺序传输数据包。

本发明还提出了一种用于加密收发列车驱动设备健康数据的系统，包括：