CN116321133B - 基于多天线协作处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于通信协同、加密技术领域，具体提供了一种基于多天线协作处理方法及系统，其中系统包括：控制终端；至少一个协同载体；以及多个执行载体；本申请用于构建新型协同作战通信方式以及部署形式，其通过无人机、地面坦克作为协同载体，以地面机器人作为执行载体，通过地面或空中控制平台作为控制终端来实现多种设备终端联合协同通信。在进行加密时，通过非对称加密，也就是对通信信号的前端和后端分别进行静态加密和动态加密，解密时，协同载体只能够自主完成静态解密，其动态解密必须由控制终端下协作才能够完成，即使通信信号被劫持，也无法破解。

Description

基于多天线协作处理方法及系统
技术领域
本申请属于通信协同、加密技术领域，具体的涉及一种基于多天线协作处理方法及系统。
背景技术
随着电子信息技术和通信技术的发展，在多种兵种协同作战中，出现了一些新型的方式。一般地，采用的基本上是单一协同的方式，也就是通过控制终端控制地面机器人，或者通过无人机来控制地面机器人。其远远达不到联合作战需要，在现在的协同作战中，要求地面设备、空中设备以及终端控制设备实现集群控制，比如通过无人机或者地面坦克作为协作主体来控制大量的地面机器人进行协同作战，但是，战场的情况瞬息多变，地形状况也复杂多变，一旦地面机器人超过了设定的通信距离，就不能被控制。当前军事形态已进入智能时代，其重要特征就是无人作战系统和平台被广泛的应用。在智能化无人作战体系中，作为侦察、预警的信息感知平台，定向-决策的信息处理平台，以及对作战行动进行指挥控制的信息利用平台，都将是智能化无人系统和平台。在这些系统和平台之间进行的信息传递、交换与共享，也是无人化的、不“落地”的通信，因此，通信加密也是重中之重，目前最先进的加密技术是量子加密，但量子加密技术复杂，无法进行全方位的部署，传统的通信加密技术，存在被截取风险。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种基于多天线协作处理方法及系统。
本发明采用的技术方案如下：
本发明提供了一种基于多天线协作处理方法，应用于多种设备终端联合协同通信，所述方法包括：
控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别后并发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接。
进一步地，对通信信号进行非对称加密处理具体包括：
通过伪装程序构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密，加密完成后形成一变换指令至控制单元。
进一步地，所述前-后加密矩阵对包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，控制单元控制第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密，控制单元控制第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密。
进一步地，所述控制单元在设定周期内，通过加载加密逻辑控制部以对第二矩阵单元进行加密特征变换。
进一步地，在设定周期内，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
本发明还提供了一种基于多天线协作处理系统，包括
控制终端；
至少一个协同载体；以及
多个执行载体；
所述控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
所述协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别后，发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接。
进一步地，所述伪装程序用于在执行载体内构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密。
进一步地，所述前-后加密矩阵包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密；
第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密，加密完成后形成一变换指令至控制单元，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
进一步地，所述控制终端包括：
第一检测部，用于检测执行载体的通信信号，基于通信信号建立控制终端与执行载体之间的通信链路；
逻辑控制部，连接所述检测部，用于控制终端通过通信链路发送伪装程序至执行载体；
通信部，用于与协同载体进行双向通信；
第二检测部，用于检测伪装通信信号；
识别部，用于识别伪装通信信号，获取伪装通信信号对应的解密程序，并将解密程序通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成一次解密；
第三检测部，用于检测反馈指令；
基于所述反馈指令，所述逻辑控制部形成解密程序对应的动态解密信息，并将所述动态解密信息通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成二次解密。
本申请用于构建新型协同作战通信方式以及部署形式，其通过无人机、地面坦克作为协同载体，以地面机器人作为执行载体，通过地面或空中控制平台作为控制终端来实现多种设备终端联合协同通信。
在进行加密时，通过非对称加密，也就是对通信信号的前端和后端分别进行静态加密和动态加密，解密时，协同载体只能够自主完成静态解密，其动态解密必须由控制终端协作才能够完成，即使通信信号被劫持，也无法破解。
附图说明
以下附图仅对本发明作示意性的说明和解释，并不用于限定本发明的范围，其中：
图1为本发明的方法流程图；
图2为本发明系统的框架原理示意图；
图3为本发明中前-后加密矩阵对的框架原理示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案、设计方法及优点更加清楚明了，以下结合实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
参照图1，本发明提供了一种基于多天线协作处理方法，应用于多种设备终端联合协同通信，所述方法包括：
控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别并发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接。
在上述中，对通信信号进行非对称加密处理具体包括：
通过伪装程序构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密，加密完成后形成一变换指令发送至控制单元。
在上述中，所述前-后加密矩阵对包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，控制单元控制第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密，控制单元控制第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密。
需要说明的是，静态加密是将多种加密技术进行混合加密，比如数字签名、数字证书、对称加密中的一个或者几个按照设定的顺序进行加密。
而动态加密则是比如将数字签名、数字证书、对称加密中的至少两个打乱顺序后进行加密。
在上述中，所述控制单元在设定周期内，通过加载加密逻辑控制部以对第二矩阵单元进行加密特征变换。
在上述中，在设定周期内，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
参照图2，本发明还提供了一种基于多天线协作处理系统，包括
控制终端；
至少一个协同载体；以及
多个执行载体；
所述控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别并发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接。
进一步地，所述伪装程序用于在执行载体内构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密。
参照图3，图3给出了前-后加密矩阵对的若干个组合，在这个组合中，不同的第一矩阵单元的静态加密不同，第二矩阵的动态加密也不同。一个前-后加密矩阵对一起使用，形成非对称加密。
进一步地，所述前-后加密矩阵包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密；
第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密，加密完成后形成一变换指令发送至控制单元，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
进一步地，所述控制终端包括：
第一检测部，用于检测执行载体的通信信号，基于通信信号建立控制终端与执行载体之间的通信链路；
逻辑控制部，连接所述检测部，用于控制终端通过通信链路发送伪装程序至执行载体；
通信部，用于与协同载体进行双向通信；
第二检测部，用于检测伪装通信信号；
识别部，用于识别伪装通信信号，获取伪装通信信号对应的解密程序，并将解密程序通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成一次解密；
第三检测部，用于检测反馈指令；
基于所述反馈指令，所述逻辑控制部形成解密程序对应的动态解密信息，并将所述动态解密信息通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成二次解密。
本申请以无人机、地面坦克作为协同载体，以地面机器人作为执行载体，通过地面或空中控制平台作为控制终端来实现多种设备终端联合协同通信。
在部署之前，先通过控制终端与地面机器人进行通信，控制终端两者之间构建的通信链路向地面机器人发送伪装程序，当地面机器人接收到伪装程序后，所述地面机器人内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号。
其中，不同的地面机器人加载伪装程序对通信信号进行非对称加密处理可以是一致的，也可以是不一致的。如果不一致，说明前-后加密矩阵的加密形式具有差异，总体上讲，第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密；第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密。
当完成地面机器人加密部署后，设置地面机器人实时以伪装通信信号进行与其他设备的通信连接。在实际应用时，无人机、地面坦克作为协同载体，一个协同载体可以和若干个地面机器人构成一个作战集群。即便战场环境多变，只要有协同载体与地面机器人之间的通信距离在设定范围内，就可以被协同载体捕捉，再次进行协同作战。
也就是说，地面机器人并不是只与一个协同载体进行协作，其能够与其他协同载体在设定的通信距离范围内，也可以进行通信连接。通过设定的加密和解密技术，可以使得协同载体对地面机器人进行数据采集、控制等。
本申请用于构建新型协同作战通信方式以及部署形式，其通过无人机、地面坦克作为协同载体，以地面机器人作为执行载体，通过地面或空中控制平台作为控制终端来实现多种设备终端联合协同通信。
在进行加密时，通过非对称加密，也就是对通信信号的前端和后端分别进行静态加密和动态加密，解密时，协同载体只能够自主完成静态解密，其动态解密必须由控制终端下协作才能够完成，即使通信信号被劫持，也无法破解。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.基于多天线协作处理方法，应用于多种设备终端联合协同通信，其特征在于，所述方法包括：
控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别并发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接；
对通信信号进行非对称加密处理具体包括：
通过伪装程序构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密，加密完成后形成一变换指令发送至控制单元；
所述前-后加密矩阵对包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，控制单元控制第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密，控制单元控制第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密。
2.根据权利要求1所述的基于多天线协作处理方法，其特征在于，所述控制单元在设定周期内，通过加载加密逻辑控制部以对第二矩阵单元进行加密特征变换。
3.根据权利要求2所述的基于多天线协作处理方法，其特征在于，在设定周期内，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
4.基于多天线协作处理系统，其特征在于，包括
控制终端；
至少一个协同载体；以及
多个执行载体；
所述控制终端检测每一执行载体的通信信号，基于每一执行载体的通信信号建立控制终端与每一执行载体之间的通信链路；
控制终端向每一执行载体通过通信链路发送伪装程序，当执行载体接收到伪装程序后，所述执行载体内部设置的执行控制器在控制发射天线按照设定功率发送通信信号时加载所述伪装程序，以对通信信号进行非对称加密处理，形成伪装通信信号；
所述协同载体与控制终端进行双向通信，当协同载体检测到伪装通信信号时，记录伪装通信信号，并将伪装通信信号发送至控制终端，控制终端获取伪装通信信号后，对伪装通信信号进行识别并发送对应的解密程序至协同载体，所述协同载体接收解密程序后在协同载体内构建解密程式和静态解密库；
协同载体通过解密程式加载静态解密库以对伪装通信信号进行一次解密，一次解密成功后发送反馈指令至控制终端，基于所述反馈指令，所述控制终端发送动态解密信息至协同载体，在解密程式下加载动态解密信息形成二次解密，二次解密完成后协同载体和执行载体完成通信连接；
所述伪装程序用于在执行载体内构建或提供控制单元、加密逻辑控制部和若干前-后加密矩阵对，其中，控制单元控制其中一个前-后加密矩阵对通信信号的起始段和结束段写入加密特征以形成非对称加密；
所述前-后加密矩阵包括第一矩阵单元和第二矩阵单元，
其中，第一矩阵单元用于在通信信号的起始段写入静态加密特征以形成静态加密；
第二矩阵单元用于在通信信号的结束段写入动态加密特征以形成动态加密，加密完成后形成一变换指令至控制单元，所述控制单元通过加载加密逻辑控制部并按照加密任务的进行以对多个第二矩阵单元按照变换指令进行加密特征变换。
5.根据权利要求4所述的基于多天线协作处理系统，其特征在于，所述控制终端包括：
第一检测部，用于检测执行载体的通信信号，基于通信信号建立控制终端与执行载体之间的通信链路；
逻辑控制部，连接所述第一检测部，用于控制终端通过通信链路发送伪装程序至执行载体；
通信部，用于与协同载体进行双向通信；
第二检测部，用于检测伪装通信信号；
识别部，用于识别伪装通信信号，获取伪装通信信号对应的解密程序，并将解密程序通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成一次解密；
第三检测部，用于检测反馈指令；
基于所述反馈指令，所述逻辑控制部形成解密程序对应的动态解密信息，并将所述动态解密信息通过通信部发送至协同载体，以使协同载体完成二次解密。
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