CN115941167A - 基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于系留无人机的量子密钥分发方法及相关设备，根据部署成本由低到高确定源节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案以及宿节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案，根据源节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况和宿节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况进一步在上述系留无人机的部署方案中确定出最优的源节点与宿节点之间的目标中继链路，以使源节点和宿节点之间基于目标中继链路进行量子密钥分发。本申请考虑了部署成本和地理条件等因素，可以在源节点和宿节点之间按照优先级选择出最优量子密钥分发的中继链路，保障了量子密钥分发业务的安全性和高效性，提高了中继链路设置灵活性。

Description

基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备

技术领域

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备。

背景技术

量子密钥分发(Quantum Key Distribution，QKD)可以使点到点的通信双方共享对称的量子密钥，其信息论安全性由量子物理学原理保障，不受计算复杂度的影响。随着量子密钥分发技术实用化水平的提高，其将逐渐从局域、城域向广域方向发展，通过为广域用户提供量子密钥分发业务，可以有效保障广域用户的端到端安全通信。

但是，由于广域用户间的物理距离可以达到上千公里，只依赖光纤实现量子密钥分发业务所需的成本以及面临的技术难度较高，对于一些地区来说，复杂的地理条件和恶劣的自然环境可能难以铺设光纤，通常需要借助量子卫星作为中继节点在一对固定的卫星地面站之间协商出量子密钥，并通过固定卫星地面站与广域用户之间的城域光纤量子密钥分发链路将量子密钥进一步分发给广域用户；或者将一对可移动量子卫星地面站分别部署在广域用户的量子密钥分发业务的源、宿节点处，实现其与量子卫星的对接。但是，广域用户的量子密钥分发业务的源、宿节点因地理条件限制可能没有光纤连接至固定的卫星地面站，且由于天气环境、过境时间等因素的影响，可能造成可移动量子卫星地面站无法及时满足量子密钥分发业务需求。

发明内容

有鉴于此，本申请的目的在于提出一种基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备，以解决广域用户的量子密钥分发业务的源、宿节点与其对应的卫星地面站之间进行有效通信的问题。

基于上述目的，本申请提供了一种基于系留无人机的量子密钥分发方法，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，所述方法包括：

响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点；

计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；

根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；

根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

基于同一构思，本申请还提供了一种基于系留无人机的量子密钥分发装置，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，所述装置包括：

节点确定模块，被配置为响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点；

参数确定模块，被配置为计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；

第一确定模块，被配置为根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；

第二确定模块，被配置为根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

密钥分发模块，被配置为根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

基于同一构思，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任一项所述的方法。

基于同一构思，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机实现如上任一项所述的方法。

从上面所述可以看出，本申请提供的一种基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，该方法包括：响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据量子密钥分发请求确定源节点以及宿节点；计算源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定多个卫星地面站中与源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定多个卫星地面站中与宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；根据部署成本确定源节点与第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；第一部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定宿节点与第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；第二部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；根据源节点与第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据宿节点与第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；根据第一目标部署方案以及第二目标部署方案确定源节点与宿节点之间的目标中继链路，以使源节点和宿节点之间基于目标中继链路进行量子密钥分发。本申请根据部署成本由低到高确定源节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案以及宿节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案，进一步地，根据源节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况以及宿节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况进一步在上述系留无人机的部署方案中确定出最优的源节点与宿节点之间的目标中继链路，以使源节点和宿节点之间基于目标中继链路进行量子密钥分发。本申请考虑了部署成本以及地理条件等因素，可以在源节点和宿节点之间按照优先级选择出最优的量子密钥分发的中继链路，保障了量子密钥分发业务的安全性和高效性，提高了中继链路设置的灵活性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的基于系留无人机的量子密钥分发方法的流程示意图；

图2为本申请实施例提供的第一部署方案列表示意图；

图3为本申请实施例提供的第二部署方案列表示意图；

图4为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第一示意图；

图5为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第二示意图；

图6为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第三示意图；

图7为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第四示意图；

图8为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第五示意图；

图9为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第六示意图；

图10为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第七示意图；

图11为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第八示意图；

图12为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第九示意图；

图13为本申请实施例所提供的基于系留无人机的量子密钥分发装置示意图；

图14为本申请实施例所提供的电子设备硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本公开进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如背景技术部分所述，现有广域用户的QKD业务提供方法主要包括以下三种：一是利用光纤连接QKD业务源、宿节点与固定卫星地面站，通过配置源节点-(光纤)-卫星地面站-(自由空间)-量子卫星-(自由空间)-卫星地面站-(光纤)-宿节点的连接来提供QKD业务，但是光纤铺设容易受地理条件的限制，在一些特殊地理条件下QKD业务源、宿节点无法通过光纤连接固定卫星地面站，限制了QKD业务提供的灵活性。

二是借助经典密钥分发方法，如基于U盘或存储卡在卫星地面站处获取卫星地面站之间协商完成的量子密钥并人工运送至QKD业务源、宿节点，或者采用经典密码学、物理层安全等密钥分发技术将卫星地面站的量子密钥传送至QKD业务源、宿节点，但是这些方法均难以保障量子密钥的安全性。

三是在QKD业务源、宿节点处部署可移动量子卫星地面站，通过配置可移动量子卫星地面站-(自由空间)-量子卫星-(自由空间)-可移动量子卫星地面站的连接来提供QKD业务，但是可移动量子卫星地面站的成本较高，且目前量子卫星经过每个可移动量子卫星地面站的过境时间通常为几分钟(不超过十分钟)，协商出满足QKD业务需求的量子密钥量受天气环境、过境时间等因素所影响，导致QKD业务提供效率较低。因此，现有广域用户的QKD业务提供方法存在灵活性低、安全性难以保障或者成本高等问题，且地理条件、天气环境和时间等因素容易造成QKD业务提供效率低，难以完成广域用户QKD业务的高效灵活提供。

结合上述实际情况，本申请实施例提供了一种基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备，该方法可以实现广域用户QKD业务的灵活提供，结合系留无人机的部署成本，可以满足复杂地理条件下QKD业务源宿节点间的端到端量子密钥动态协商需求。

以下，通过具体的实施例进一步详细说明本公开的技术方案。

参考图1，为本申请实施例提供的基于系留无人机的量子密钥分发方法的流程示意图。

步骤S101，响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点。

在具体实施中，当广域用户发送QKD业务请求时，可以根据该QKD业务请求查询广域用户的QKD业务源节点和QKD业务宿节点，以下简称源节点和宿节点，QKD业务可以在源节点和宿节点之间协商出量子密钥，用于保障广域用户的端到端安全通信。

步骤S102，计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站。

在具体实施中，当确定了源节点和宿节点之后，进一步地，查找源节点和宿节点的城域范围内的卫星地面站，卫星地面站可以在量子卫星过境时与其对接实现星地量子密钥分发业务，并且利用量子卫星中继可以实现卫星地面站间密钥的共享。

源节点和宿节点的城域范围内存在多个卫星地面站，需要在多个卫星地面站中选出最合适的地面站来进行量子密钥分发任务，因此，需要对多个卫星地面站进行优先级排序，具体地，计算源节点和宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的水平距离，该距离为城域通信距离，通常是几千米到几十千米，一般不超过100km，其中水平距离是两点不计高度差的直线距离。

进一步地，按照源节点和宿节点与其卫星地面站之间的水平距离由低到高对多个卫星地面站进行优先级排序，距离越近，源节点和宿节点与其卫星地面站之间的信号传输效率越高，有利于量子密钥分发业务的进行，优先选择多个卫星地面站中与源节点之间的距离最近的卫星地面站作为与源节点对应的第一卫星地面站，优先选择多个卫星地面站中与宿节点之间的距离最近的卫星地面站作为与宿节点对应的第二卫星地面站。

作为一个可选的实施方式，对于最优的卫星地面站的选择，还可以结合源节点对应卫星地面站与其宿节点对应卫星地面站之间基于单颗量子卫星中继的实时量子密钥余量来确定，具体地，将单颗量子卫星作为中继节点(如可信中继节点或非可信中继节点)，在量子卫星处进行密钥中继或量子信号中继，可以在分处两地的卫星地面站之间协商出量子密钥，并将其存储在卫星地面站的密钥存储器中以供后续使用。遍历多个卫星地面站后，可以得到多个卫星地面站分别对应的多个量子密钥余量值，可以根据多个量子密钥余量值多到少的优先级，结合源节点和宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的水平距离来选择最优的源节点和宿节点对应的卫星地面站。

作为一个可选的实施方式，在确定源节点和宿节点分别对应的最优的卫星地面站后，同样可以根据量子密钥余量确定目标量子卫星，具体地：

可以通过以下方式确定：

确定第一卫星地面站与第二卫星地面站之间的中继量子卫星群组；其中，中继量子卫星群组包括至少一个中继量子卫星；

计算第一卫星地面站与第二卫星地面站之间基于中继量子卫星群组中每一个中继量子卫星对应的量子密钥余量；

确定量子密钥余量最多的中继量子卫星为目标量子卫星。

其中，中继量子卫星群组中的中继量子卫星可以作为中继节点(如可信中继节点或非可信中继节点)，在量子卫星处进行密钥中继或量子信号中继，可以在分处两地的卫星地面站之间协商出量子密钥。

步骤S103，根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表。

参考图2，为本申请实施例提供的第一部署方案列表示意图。

其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案。

具体地，在确定源节点对应的最优的第一卫星地面站之后，进一步设置源节点与第一卫星地面站之间系留无人机部署方案，其中，系留无人机的部署方案可以根据实际情况预先制定，并且根据部署成本由低到高将多个系留无人机部署方案进行排序以得到第一部署方案列表；其中，第一部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第一部署方案。

作为一个可选的实施例，多个第一部署方案包括：一级部署方案、二级部署方案以及三级部署方案，其中：

一级部署方案包括：在源节点上方部署系留无人机，在第一卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站；以实现系留无人机与地面之间的量子密钥分发业务。

二级部署方案包括：在第一卫星地面站上方部署系留无人机，在源节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站；以实现系留无人机与地面之间的量子密钥分发业务。

三级部署方案包括：在源节点上方部署第一系留无人机，在第一卫星地面站上方部署与第一系留无人机相应的第二系留无人机；以实现系留无人机与系留无人机之间的量子密钥分发业务。

基于同一目的，在确定宿节点对应的最优的第二卫星地面站之后，进一步设置宿节点与第二卫星地面站之间系留无人机部署方案，其中，系留无人机的部署方案可以根据实际情况预先制定，并且根据部署成本由低到高将多个系留无人机部署方案进行排序以得到第二部署方案列表；其中，第二部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第二部署方案。

参考图3，为本申请实施例提供的第二部署方案列表示意图。

作为一个可选的实施例，多个第二部署方案包括：四级部署方案、五级部署方案以及六级部署方案，其中：

四级部署方案包括：在宿节点上方部署系留无人机，在第二卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站；以实现系留无人机与地面之间的量子密钥分发业务。

五级部署方案包括：在第二卫星地面站上方部署系留无人机，在宿节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站；以实现系留无人机与地面之间的量子密钥分发业务。

六级部署方案包括：在宿节点上方部署第三系留无人机，在第二卫星地面站上方部署与第三系留无人机相应的第四系留无人机；以实现系留无人机与系留无人机之间的量子密钥分发业务。

需要说明的是，一级部署方案、二级部署方案、三级部署方案、四级部署方案、五级部署方案以及六级部署方案的自由空间信号传输路径受障碍物的遮挡存在差异，三级部署方案和六级部署方案因需要更多的系留无人机及相关设备，成本通常其它方案高。

需要说明的是，为了尽量降低自由空间信号传输路径被障碍物遮挡的概率，系留无人机的设置高度为系留无人机支持的最大悬停高度。

步骤S104，根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案。

在具体实施中，第一部署方案列表中包括按照部署成本由低到高作为优先级排序的一级部署方案、二级部署方案以及三级部署方案，第二部署方案列表中包括按照部署成本由低到高作为优先级排序的四级部署方案、五级部署方案以及六级部署方案。

进一步地，根据源节点与第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；

作为一个可选的实施例，首先判断一级部署方案中的源节点上方部署的系留无人机与第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路是否存在遮挡；

若一级部署方案中的源节点上方部署的系留无人机与第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路不存在遮挡，则确定一级部署方案为第一目标部署方案；

若一级部署方案中的源节点上方部署的系留无人机与第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路存在遮挡，则进一步判断二级部署方案中的源节点处部署的系留无人机地面站与第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

若二级部署方案中的源节点处部署的系留无人机地面站与第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，则确定二级部署方案为第一目标部署方案；

若二级部署方案中的源节点处部署的系留无人机地面站与第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路存在遮挡，则判断三级部署方案中的源节点上方部署的第一系留无人机与第一卫星地面站上方部署的第二系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

若三级部署方案中的源节点上方部署的第一系留无人机与第一卫星地面站上方部署的第二系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，则确定三级部署方案为第一目标部署方案。

进一步地，根据宿节点与第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

作为一个可选的实施例，首先判断四级部署方案中的宿节点上方部署的系留无人机与第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路是否存在遮挡；

若四级部署方案中的宿节点上方部署的系留无人机与第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路不存在遮挡，则确定四级部署方案为第二目标部署方案；

若四级部署方案中的宿节点上方部署的系留无人机与第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路存在遮挡，则进一步判断五级部署方案中的宿节点处部署的系留无人机地面站与第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

若五级部署方案中的宿节点处部署的系留无人机地面站与第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，则确定五级部署方案为第二目标部署方案；

若五级部署方案中的宿节点处部署的系留无人机地面站与第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路存在遮挡，则判断六级部署方案中的宿节点上方部署的第三系留无人机与第二卫星地面站上方部署的第四系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

若六级部署方案中的宿节点上方部署的第三系留无人机与第二卫星地面站上方部署的第四系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，则确定六级部署方案为第二目标部署方案。

需要说明的是，若第一部署方案列表和第二部署方案列表的空间链路都存在遮挡，则表示源节点与第一卫星地面站之间以及宿节点与第二卫星地面站之间的地理情况比较恶劣，第一卫星地面站以及第二卫星地面站可能不可用且不存在可行的系留无人机部署方案。可能需要采取其它方式实现量子密钥分发业务。

步骤S105，根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

参考图4，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第一示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为一级部署方案，第二目标部署方案为四级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署系留无人机，在第一卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在宿节点上方部署系留无人机，在第二卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图5，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第二示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为一级部署方案，第二目标部署方案为五级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署系留无人机，在第一卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在第二卫星地面站上方部署系留无人机，在宿节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图6，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第三示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为一级部署方案，第二目标部署方案为六级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署系留无人机，在第一卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在宿节点上方部署第三系留无人机，在第二卫星地面站上方部署与第三系留无人机相应的第四系留无人机。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图7，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第四示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为二级部署方案，第二目标部署方案为四级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在第一卫星地面站上方部署系留无人机，在源节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在宿节点上方部署系留无人机，在第二卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图8，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第五示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为二级部署方案，第二目标部署方案为五级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在第一卫星地面站上方部署系留无人机，在源节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在第二卫星地面站上方部署系留无人机，在宿节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图9，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第六示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为二级部署方案，第二目标部署方案为六级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在第一卫星地面站上方部署系留无人机，在源节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站，在宿节点上方部署第三系留无人机，在第二卫星地面站上方部署与第三系留无人机相应的第四系留无人机。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图10，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第七示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为三级部署方案，第二目标部署方案为四级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署第一系留无人机，在第一卫星地面站上方部署与所述第一系留无人机相应的第二系留无人机，在宿节点上方部署系留无人机，在第二卫星地面站处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图11，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第八示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为三级部署方案，第二目标部署方案为五级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署第一系留无人机，在第一卫星地面站上方部署与所述第一系留无人机相应的第二系留无人机，在第二卫星地面站上方部署系留无人机，在宿节点处部署与系留无人机相应的系留无人机地面站。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

参考图12，为本申请实施例所提供的目标中继链路之一的第九示意图。

作为一个可选的实施例，目标中继链路可以由第一目标部署方案以及第二目标部署方案组成，当第一目标部署方案为三级部署方案，第二目标部署方案为六级部署方案时，目标中继链路的部署情况为：在源节点上方部署第一系留无人机，在第一卫星地面站上方部署与所述第一系留无人机相应的第二系留无人机，在宿节点上方部署第三系留无人机，在第二卫星地面站上方部署与第三系留无人机相应的第四系留无人机。其中，箭头所指的方向为量子信号传输方向。

进一步地，当确定目标中级链路之后，需要根据系留无人机的部署方案在源节点、第一卫星地面站、宿节点和第二卫星地面站上方部署所需的搭载相应光纤和自由空间QKD设备的系留无人机，系留无人机通过系留光纤连接对应的源节点、宿节点或卫星地面站，并通过自由空间对接无人机地面站或其他系留无人机，因此需要光纤和自由空间QKD设备。

QKD设备包含一对QKD发送端与QKD接收端，系留无人机可以选择搭载QKD发送端或QKD接收端。根据系留无人机部署方案在源节点和宿节点及其各自对应的卫星地面站处部署所需的光纤QKD设备和容纳相应自由空间QKD设备的无人机地面站，无人机地面站通过自由空间对接系留无人机，需要放置与系留无人机配套的自由空间QKD设备(QKD发送端或QKD接收端)，此外，QKD业务源/宿节点或卫星地面站处部署的光纤QKD设备需要与其上方系留无人机的光纤QKD设备匹配。

需要说明的是，可以在卫星地面站空闲时间窗口内配置系留无人机与其对应的源/宿节点或卫星地面站之间的光纤QKD连接，即通过系留光纤连接相应的光纤QKD发送端与QKD接收端，卫星地面站空闲时间窗口内没有量子卫星过境。

在卫星地面站空闲时间窗口内配置系留无人机与其对应的系留无人机或无人机地面站之间的自由空间QKD连接，即通过自由空间连接相应的自由空间QKD发送端与QKD接收端。在卫星地面站空闲时间窗口内配置QKD业务源节点与其宿节点之间的端到端QKD连接，该连接需要消耗QKD业务源宿节点对应的卫星地面站之间实时量子密钥余量。目前量子卫星经过每个卫星地面站的过境时间通常为几分钟(不超过十分钟)，在量子卫星过境卫星地面站时，量子卫星与卫星地面站之间通过星地QKD、卫星地面站之间借助量子卫星中继，相应的量子密钥量均得到补充。

QKD接收端以及QKD发送端可以根据实际情况动态拆除。在非量子卫星过境时间内(即卫星地面站空闲时间窗口内)，动态建立相关连接，可以避免系留无人机与星地QKD或量子卫星中继相互影响。基于系留无人机的端到端QKD连接，可以在源、宿节点之间协商出量子密钥，完成广域用户的QKD业务提供。

从上面所述可以看出，本申请提供的一种基于系留无人机的量子密钥分发方法以及相关设备，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，该方法包括：响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据量子密钥分发请求确定源节点以及宿节点；计算源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定多个卫星地面站中与源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定多个卫星地面站中与宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；根据部署成本确定源节点与第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；第一部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定宿节点与第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；第二部署方案列表中包括根据部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；根据源节点与第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据宿节点与第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；根据第一目标部署方案以及第二目标部署方案确定源节点与宿节点之间的目标中继链路，以使源节点和宿节点之间基于目标中继链路进行量子密钥分发。本申请根据部署成本由低到高确定源节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案以及宿节点与其对应的卫星地面站之间的系留无人机部署方案，进一步地，根据源节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况以及宿节点与其对应的卫星地面站之间的空间链路遮挡情况进一步在上述系留无人机的部署方案中确定出最优的源节点与宿节点之间的目标中继链路，以使源节点和宿节点之间基于目标中继链路进行量子密钥分发。本申请考虑了部署成本以及地理条件等因素，可以在源节点和宿节点之间按照优先级选择出最优的量子密钥分发的中继链路，保障了量子密钥分发业务的安全性和高效性，提高了中继链路设置的灵活性。

需要说明的是，本申请实施例的方法可以由单个设备执行，例如一台计算机或服务器等。本申请实施例的方法也可以应用于分布式场景下，由多台设备相互配合来完成。在这种分布式场景的情况下，这多台设备中的一台设备可以只执行本申请实施例的方法中的某一个或多个步骤，这多台设备相互之间会进行交互以完成所述的方法。

需要说明的是，上述对本申请特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于上述实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

基于同一构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种基于系留无人机的量子密钥分发装置。

参考图13，为本申请实施例所提供的基于系留无人机的量子密钥分发装置示意图。

所述基于系留无人机的量子密钥分发装置，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，所述装置包括：

节点确定模块1301，被配置为响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点；

参数确定模块1302，被配置为计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；

第一确定模块1303，被配置为根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；

第二确定模块1304，被配置为根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

密钥分发模块1305，被配置为根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请实施例时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

上述实施例的装置用于实现前述实施例中相应的基于系留无人机的量子密钥分发方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上任意一实施例所述的基于系留无人机的量子密钥分发方法。

图14示出了本实施例所提供的一种更为具体的电子设备硬件结构示意图，该设备可以包括：处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040和总线1050。其中处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040通过总线1050实现彼此之间在设备内部的通信连接。

处理器1010可以采用通用的CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、微处理器、应用专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、或者一个或多个集成电路等方式实现，用于执行相关程序，以实现本说明书实施例所提供的技术方案。

存储器1020可以采用ROM(Read Only Memory，只读存储器)、RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)、静态存储设备、动态存储设备等形式实现。存储器1020可以存储操作系统和其他应用程序，在通过软件或者固件来实现本说明书实施例所提供的技术方案时，相关的程序代码保存在存储器1020中，并由处理器1010来调用执行。

输入/输出接口1030用于连接输入/输出模块，以实现信息输入及输出。输入/输出模块可以作为组件配置在设备中(图中未示出)，也可以外接于设备以提供相应功能。其中输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风、各类传感器等，输出设备可以包括显示器、扬声器、振动器、指示灯等。

通信接口1040用于连接通信模块(图中未示出)，以实现本设备与其他设备的通信交互。其中通信模块可以通过有线方式(例如USB、网线等)实现通信，也可以通过无线方式(例如移动网络、WIFI、蓝牙等)实现通信。

总线1050包括一通路，在设备的各个组件(例如处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030和通信接口1040)之间传输信息。

需要说明的是，尽管上述设备仅示出了处理器1010、存储器1020、输入/输出接口1030、通信接口1040以及总线1050，但是在具体实施过程中，该设备还可以包括实现正常运行所必需的其他组件。此外，本领域的技术人员可以理解的是，上述设备中也可以仅包含实现本说明书实施例方案所必需的组件，而不必包含图中所示的全部组件。

上述实施例的电子设备用于实现前述任一实施例中相应的基于系留无人机的量子密钥分发方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

基于同一构思，与上述任意实施例方法相对应的，本申请还提供了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行如上任意一实施例所述的基于系留无人机的量子密钥分发方法。

本实施例的计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体，可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

上述实施例的存储介质存储的计算机指令用于使所述计算机执行如上任一实施例所述的基于系留无人机的量子密钥分发方法，并且具有相应的方法实施例的有益效果，在此不再赘述。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本申请的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本申请的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本申请实施例的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

另外，为简化说明和讨论，并且为了不会使本申请实施例难以理解，在所提供的附图中可以示出或可以不示出与集成电路(IC)芯片和其它部件的公知的电源/接地连接。此外，可以以框图的形式示出装置，以便避免使本申请实施例难以理解，并且这也考虑了以下事实，即关于这些框图装置的实施方式的细节是高度取决于将要实施本申请实施例的平台的(即，这些细节应当完全处于本领域技术人员的理解范围内)。在阐述了具体细节(例如，电路)以描述本申请的示例性实施例的情况下，对本领域技术人员来说显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下或者这些具体细节有变化的情况下实施本申请实施例。因此，这些描述应被认为是说明性的而不是限制性的。

尽管已经结合了本申请的具体实施例对本申请进行了描述，但是根据前面的描述，这些实施例的很多替换、修改和变型对本领域普通技术人员来说将是显而易见的。例如，其它存储器架构(例如，动态RAM(DRAM))可以使用所讨论的实施例。

本申请实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本申请实施例的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种基于系留无人机的量子密钥分发方法，其特征在于，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，所述方法包括：

响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点；

计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；

根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；

根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第一部署方案，包括：一级部署方案、二级部署方案以及三级部署方案，其中：

所述一级部署方案包括：在所述源节点上方部署系留无人机，在所述第一卫星地面站处部署与所述系留无人机相应的系留无人机地面站；

所述二级部署方案包括：在所述第一卫星地面站上方部署系留无人机，在所述源节点处部署与所述系留无人机相应的系留无人机地面站；

所述三级部署方案包括：在所述源节点上方部署第一系留无人机，在所述第一卫星地面站上方部署与所述第一系留无人机相应的第二系留无人机。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个第二部署方案，包括：四级部署方案、五级部署方案以及六级部署方案，其中：

所述四级部署方案包括：在所述宿节点上方部署系留无人机，在所述第二卫星地面站处部署与所述系留无人机相应的系留无人机地面站；

所述五级部署方案包括：在所述第二卫星地面站上方部署系留无人机，在所述宿节点处部署与所述系留无人机相应的系留无人机地面站；

所述六级部署方案包括：在所述宿节点上方部署第三系留无人机，在所述第二卫星地面站上方部署与所述第三系留无人机相应的第四系留无人机。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案，包括：

判断所述一级部署方案中的所述源节点上方部署的系留无人机与所述第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述一级部署方案中的所述源节点上方部署的系留无人机与所述第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路不存在遮挡，确定所述一级部署方案为第一目标部署方案。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案，还包括：

响应于一级部署方案中的所述源节点上方部署的系留无人机与所述第一卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路存在遮挡，判断所述二级部署方案中的所述源节点处部署的系留无人机地面站与所述第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述二级部署方案中的所述源节点处部署的系留无人机地面站与所述第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，确定所述二级部署方案为第一目标部署方案。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案，还包括：

响应于所述二级部署方案中的所述源节点处部署的系留无人机地面站与所述第一卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路存在遮挡，判断所述三级部署方案中的所述源节点上方部署的第一系留无人机与所述第一卫星地面站上方部署的第二系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述三级部署方案中的所述源节点上方部署的第一系留无人机与所述第一卫星地面站上方部署的第二系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，确定所述三级部署方案为第一目标部署方案。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案，包括：

判断所述四级部署方案中的所述宿节点上方部署的系留无人机与所述第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述四级部署方案中的所述宿节点上方部署的系留无人机与所述第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路不存在遮挡，确定所述四级部署方案为第二目标部署方案。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案，还包括：

响应于所述四级部署方案中的所述宿节点上方部署的系留无人机与所述第二卫星地面站处部署的系留无人机地面站之间的空间链路存在遮挡，判断所述五级部署方案中的所述宿节点处部署的系留无人机地面站与所述第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述五级部署方案中的所述宿节点处部署的系留无人机地面站与所述第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，确定所述五级部署方案为第二目标部署方案。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案，还包括：

响应于所述五级部署方案中的所述宿节点处部署的系留无人机地面站与所述第二卫星地面站上方部署的系留无人机之间的空间链路存在遮挡，判断所述六级部署方案中的所述宿节点上方部署的第三系留无人机与所述第二卫星地面站上方部署的第四系留无人机之间的空间链路是否存在遮挡；

响应于所述六级部署方案中的所述宿节点上方部署的第三系留无人机与所述第二卫星地面站上方部署的第四系留无人机之间的空间链路不存在遮挡，确定所述六级部署方案为第二目标部署方案。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标量子卫星通过以下方式确定：

确定所述第一卫星地面站与所述第二卫星地面站之间的中继量子卫星群组；其中，所述中继量子卫星群组包括至少一个中继量子卫星；

计算所述第一卫星地面站与所述第二卫星地面站之间基于所述中继量子卫星群组中每一个中继量子卫星对应的量子密钥余量；

确定量子密钥余量最多的中继量子卫星为所述目标量子卫星。

11.一种基于系留无人机的量子密钥分发装置，应用于由源节点、宿节点、系留无人机、多个卫星地面站、目标量子卫星以及无人机地面站组成的量子密钥分发系统中，所述装置包括：

节点确定模块，被配置为响应于接收到目标用户发出的量子密钥分发请求，根据所述量子密钥分发请求确定所述源节点以及所述宿节点；

参数确定模块，被配置为计算所述源节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述源节点之间的距离最近的卫星地面站为第一卫星地面站；计算所述宿节点与其城域范围内的多个卫星地面站之间的距离，确定所述多个卫星地面站中与所述宿节点之间的距离最近的卫星地面站为第二卫星地面站；

第一确定模块，被配置为根据部署成本确定所述源节点与所述第一卫星地面站之间的系留无人机的第一部署方案列表；其中，所述第一部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第一部署方案；根据部署成本确定所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的系留无人机的第二部署方案列表；其中，所述第二部署方案列表中包括根据所述部署成本由低到高排序的多个第二部署方案；

第二确定模块，被配置为根据所述源节点与所述第一卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第一部署方案中确定第一目标部署方案；根据所述宿节点与所述第二卫星地面站之间的空间链路遮挡情况从所述多个第二部署方案中确定第二目标部署方案；

密钥分发模块，被配置为根据所述第一目标部署方案以及所述第二目标部署方案确定所述源节点与所述宿节点之间的目标中继链路，以使所述源节点和所述宿节点之间基于所述目标中继链路进行量子密钥分发。

12.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至10任意一项所述的方法。

13.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令用于使所述计算机执行权利要求1至10任一所述方法。

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