[发明专利]无人机隐蔽通信方法及装置

权利要求书

1.一种无人机隐蔽通信方法，用于在地面监听方监听情况下，实现作为发射方的无人机与地面接收机之间的隐蔽通信，其特征在于，包括以下步骤：

(10)获取通信参数：获取通信参数，包括无人机与地面接收机之间通信所需最小有效吞吐量T₀、无人机性能参数、地面接收机和监听方的位置信息、无人机到地面接收机之间的信道增益β、发送消息码长N；所述无人机性能参数包括无人机最大发射功率P_max和无人机最低飞行高度H；

(20)计算接收机最小信噪比：根据所述无人机与地面接收机之间通信所需最小有效吞吐量T₀、发送消息码长N，计算地面接收机能满足最小有效吞吐量时的信噪比；

(30)计算无人机最佳位置：根据通信参数和接收方最小信噪比，计算无人机最佳位置；

(40)计算无人机最佳发射功：根据无人机到地面接收机的距离、接收方最小信噪比和无人机到地面接收机之间的信道增益，计算无人机最佳发射功率；

(50)进行隐蔽通信：无人机以所述最佳发射功率在最佳位置向地面接收机发送消息。

2.根据权利要求1所述的无人机隐蔽通信方法，其特征在于，所述(30)无人机最佳位置计算步骤包括：

(31)计算无人机有效覆盖半径r₀：根据所述无人机最低飞行高度H、无人机到地面接收机之间的信道增益β和无人机最大发射功率P_max，以及地面接收机最小信噪比根据如下公式获取无人机有效覆盖半径r₀，

(32)构建坐标系：以垂直水平面方向为z轴，任意选取两个相互垂直的水平向量作为x轴和y轴，依据所述地面接收机和监听方的位置信息，设置对应坐标系中地面接收机的位置坐标q_b(x_b,y_b)，监听方坐标q_w(x_w,y_w)；

(33)计算无人机最佳位置x轴坐标：依据无人机最低飞行高度H和无人机有效覆盖半径r₀，用以下公式计算出局部最优位置的x轴坐标，分别记为x₁和x₂，

将x₁和x₂分别代入以下公式：

比较η(x₁,H)和η(x₂,H)的大小，取较大者的值为无人机最佳x轴坐标x_a；

(34)计算无人机最佳位置y轴坐标：无人机最佳位置的水平投影和地面接收机，监听方处于同一条直线上，根据无人机的x轴坐标x_a，以及q_b(x_b,y_b)，q_w(x_w,y_w)，利用如下公式计算出无人机y轴坐标：

(35)确定无人机最佳位置坐标：依据无人机最低飞行高度H，以及所述x_a和y_a，无人机最佳位置坐标即为(x_a,y_a,H)。

3.根据权利要求2所述的无人机隐蔽通信方法，其特征在于，所述(40)计算无人机最佳发射功率步骤包括：

(41)计算无人机到地面接收机的距离：由所述无人机最佳发射位置(x_a,y_a,H)以及地面接收机的位置坐标q_b(x_b,y_b)计算出地面接收方到无人机最佳位置的距离d；

(42)计算最佳发射功率：依据所述最小信噪比无人机到地面接收机的信道增益β，以及d，利用以下公式计算出无人机的最佳发射功率，记为

4.一种无人机隐蔽通信装置，用于在地面监听方监听情况下，实现作为发射方的无人机与地面接收机之间的隐蔽通信，其特征在于，包括：

通信参数获取模块，用于获取通信参数，包括无人机与地面接收机之间通信所需最小有效吞吐量T₀、无人机性能参数、地面接收机和监听方的位置信息、无人机到地面接收机之间的信道增益β、发送消息码长N；所述无人机性能参数包括无人机最大发射功率P_max和无人机最低飞行高度H；

接收机最小信噪比计算模块，用于根据所述无人机与地面接收机之间通信所需最小有效吞吐量T₀、发送消息码长N，计算地面接收机能满足最小有效吞吐量时的信噪比；

无人机最佳位置计算模块，用于根据通信参数和接收方最小信噪比，计算无人机最佳位置；

无人机最佳发射功计算模块，用于根据无人机到地面接收机的距离、接收方最小信噪比和无人机到地面接收机之间的信道增益，计算无人机最佳发射功率；

隐蔽通信模块，用于无人机以所述最佳发射功率在最佳位置向地面接收机发送消息。