CN118215022A - 一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质 - Google Patents

一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质,涉及无人机集群技术领域,本无人机集群网络通信方法根据无人机集群中各无人机与基站之间的距离和通信环境信息,确定无人机集群中各无人机的通信模式,进而根据无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,同时对各无人机的数据传输质量进行监测,解决了当前技术中存在的不足,实现了无人机集群中无人机的智能化和灵活性的通信,提高了无人机数据传输的效果和质量,保障了无人机之间进行数据传输时的稳定性和完整性,并且也提高了无人机的运行效率。

Description

一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存 储介质
技术领域
本发明涉及无人机集群技术领域,具体涉及一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质。
背景技术
无人机集群是指由多个无人机组成的集体系统,能够协同工作并完成特定任务。随着量子通讯通信技术的快速发展,基于量子通讯通信的无人机集群网络通信逐渐成为可能。无人机集群经常需要进行大规模、高效率的数据通信和协调控制,以实现任务目标。传统的通信方式,如基于无线电和WiFi的网络通信,往往受限于带宽、延迟和传输距离等问题,不能满足无人机集群的需求。而量子通信是一种基于量子力学原理的信息传输方式,它利用量子态作为信息载体,并通过量子通道进行安全的信息交换,为无人机集群提供了更可靠、更高效的通信支持。
当前技术中根据无人机集群中无人机与基站之间的距离去判断无人机是否可以直接与基站通信,并没有考虑到天气和障碍物对无人机与基站信号传输的影响,具有一定的局限性,从而无法提高无人机数据传输的效率和质量,另一方面,对无人机集群中无人机的通信节点的选择大多根据无人机之间的距离选择适合的节点,并没有考虑到无人机之间的信号干扰情况以及无人机内的存储空间大小,从而无法保障无人机之间进行数据传输时的稳定性和完整性,同时也无法提高无人机的运行效率和数据传输质量。
发明内容
本发明的目的在于提供的一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质,解决了背景技术中存在的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:本发明在第一方面提供了一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,该方法包括以下步骤:步骤一、无人机信息获取:获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
步骤二、无人机通信确认:基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
步骤三、通信节点选择:将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;在量子通讯基站内设置有量子随机数发生器,生成当次会话密钥包括:
量子通讯基站通过内置量子随机数发生器生成随机数,作为当次会话密钥;
在无人机内部设置有通信端,通信端在接收到基站加密后的信息密钥后进行加密回应,基于当次会话密钥,通过分级加密算法,进行通信内容的加解密通信;
步骤四、信号质量分析:当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
步骤五、预警与反馈:当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
优选地,所述通信环境信息包括风速、障碍物数量、干扰信号强度。
优选地,所述确认当前时间点各无人机对应的通信模式,具体确认过程如下:根据量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,得到各无人机与量子通讯基站之间的距离以及各无人机对应的高度,进而计算得到各无人机对应的位符值,记为,其中i表示各无人机对应的编号,i=1,2......n;
根据各无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,计算得到各无人机对应的环符值,记为,由此代入计算公式/>中,得到各无人机对应的通顺值/>,其中/>分别为设定的位符值、环符值对应的权重因子;
将各无人机对应的通顺值与数据库中存储的通顺值阈值进行对比,若某无人机对应的通顺值大于或者等于通顺值阈值,则判定该无人机的通信模式为直接通信,反正则判定该无人机的通信模式为节点通信。
优选地,所述各无人机对应的位符值计算公式为:
,其中/>分别表示第i个无人机与量子通讯基站之间的距离、第i个无人机对应的高度,/>分别为设定的无人机与量子通讯基站距离、无人机高度对应的权重因子。
优选地,所述各无人机对应的环符值的计算公式为:
,其中/>分别表示第i个无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,v、w、q分别为设定的许可风速、许可障碍物数量、许可干扰信号强度,/>分别为设定的风速、障碍物数量、干扰信号强度对应的权重因子。
优选地,所述计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,具体计算过程如下:基于各无人机对应的位置,获取各目标无人机与各其他无人机之间的距离,记为,其中j表示各目标无人机对应的编号,j=1,2......m,g表示各其他无人机对应的编号,g=1,2......f,并将各目标无人机对应的数据容量记为/>,根据各无人机对应的剩余容量,得到各其他无人机对应的剩余容量,记为/>,由此代入计算公式中,得到各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数/>,其中/>为设定的参考无人机之间间距,/>为设定的参考数据存储容量差,z为设定的许可干扰值,/>表示第j个目标无人机与第g个其他无人机之间的干扰值,/>分别为设定的无人机之间间距、容量差、干扰值对应的权重因子。
优选地,所述确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,具体确认过程如下:A1、将某目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数进行相互对比,选取最大传输评估系数对应的其他无人机作为该目标无人机对应的第一通信节点;
A2、获取该其他无人机对应的通信模式,若该其他无人机对应的通信模式为直接通信,则判定其他无人机为该目标无人机的唯一通信节点,若该其他无人机对应的通信模式为节点通信,则按照步骤A1的分析方式分析得到该目标无人机对应的第二通信节点,以此方式得到该目标无人机对应各通信节点的顺序;
A3、按照步骤A1至A2的分析方式分析得到各目标无人机对应各通信节点的顺序。
优选地,所述计算各无人机对应的数据传质值,具体计算过程如下:将各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率分别记为,其中t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......k;
依据计算公式,得到各无人机对应的数据传质值/>,其中Y、V、P分别为设定的参考信号传输强度、参考信号传输速度、参考信号传输频率,/>分别为设定的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率对应的权重因子。
优选地,所述判断各无人机对应的数据传输质量是否合格,具体判断过程如下:将各无人机对应的数据传质值与数据库中存储的数据传质值阈值进行对比,若某无人机对应的数据传质值大于或者等于数据传质值阈值,则判定该无人机对应的数据传输质量合格,反之则判定该无人机对应的数据传输质量不合格,以此方式判断各无人机对应的数据传输质量是否合格。
本发明在第二方面提供了一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信系统,包括:无人机信息获取模块,用于获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
无人机通信确认模块,用于基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
通信节点选择模块,用于将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;
信号质量分析模块,用于当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
执行终端,用于当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述所述方法的步骤。
本发明的有益效果在于:本发明提供的一种基于量子通信的无人机群组通信加密方法、系统及其存储介质,根据无人机集群中各无人机与基站之间的距离和通信环境信息,确定无人机集群中各无人机的通信模式,进而根据无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,同时对各无人机的数据传输质量进行监测,解决了当前技术中存在的不足,实现了无人机集群中无人机的智能化和灵活性的通信,提高了无人机数据传输的效果和质量,保障了无人机之间进行数据传输时的稳定性和完整性,并且也提高了无人机的运行效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例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发明的一些实施例,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为本发明方法实施步骤流程示意图。
图2为本发明系统结构连接示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示,本发明在第一方面提供了一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信方法,该方法包括以下步骤:步骤一、无人机信息获取:获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
需要说明的是,无人机集群中各无人机中均安装有GPS定位系统,由此采集当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并从无人机管理中心获取量子通讯基站对应的位置。
上述中,所述通信环境信息包括风速、障碍物数量、干扰信号强度。
还需要说明的是,无人机集群中各无人机中均安装有风速传感器,由此采集当前时间点各无人机飞行时对应的风速,作为各无人机对应的风速;将量子通讯基站对应的位置和当前时间点各无人机对应的位置导入至预设的地图中,由此从地图中获取当前时间点各无人机与量子通讯基站之间障碍物数量;无人机集群中各无人机中均安装有信号强度计,采集当前时间点各无人机对应的信号强度,进而代入预设的干扰信号计算模型中计算得到当前时间点各无人机对应的干扰信号强度。
步骤二、无人机通信确认:基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
在一个具体的实施例中,所述确认当前时间点各无人机对应的通信模式,具体确认过程如下:根据量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,得到各无人机与量子通讯基站之间的距离以及各无人机对应的高度,进而计算得到各无人机对应的位符值,记为,其中i表示各无人机对应的编号,i=1,2......n;
上述中,所述各无人机对应的位符值计算公式为:,其中/>分别表示第i个无人机与量子通讯基站之间的距离、第i个无人机对应的高度,分别为设定的无人机与量子通讯基站距离、无人机高度对应的权重因子。
根据各无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,计算得到各无人机对应的环符值,记为,由此代入计算公式/>中,得到各无人机对应的通顺值/>,其中/>分别为设定的位符值、环符值对应的权重因子;
将各无人机对应的通顺值与数据库中存储的通顺值阈值进行对比,若某无人机对应的通顺值大于或者等于通顺值阈值,则判定该无人机的通信模式为直接通信,反正则判定该无人机的通信模式为节点通信。
在另一个具体的实施例中,所述各无人机对应的位符值计算公式为:,其中/>分别表示第i个无人机与量子通讯基站之间的距离、第i个无人机对应的高度,/>分别为设定的无人机与量子通讯基站距离、无人机高度对应的权重因子。
在又一个具体的实施例中,所述各无人机对应的环符值的计算公式为:,其中/>分别表示第i个无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,v、w、q分别为设定的许可风速、许可障碍物数量、许可干扰信号强度,/>分别为设定的风速、障碍物数量、干扰信号强度对应的权重因子。
步骤三、通信节点选择:将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;在量子通讯基站内设置有量子随机数发生器,生成当次会话密钥包括:
量子通讯基站通过内置量子随机数发生器生成随机数,作为当次会话密钥;
在无人机内部设置有通信端,通信端在接收到基站加密后的信息密钥后进行加密回应,基于当次会话密钥,通过分级加密算法,进行通信内容的加解密通信;确保无人机控制的准确性。
需要说明的是,目标无人机对应的各其他无人机为各无人机中去除目标无人机的各剩余无人机。
需要说明的是,从无人机管理中心获取各目标无人机对应的数据容量和无人机集群中各无人机对应的剩余容量;将各目标无人机对应的位置和各其他无人机的位置导入设定的地图中,按照预设规则划分各目标无人机与各其他无人机之间对应的影响区域,并从各目标无人机与各其他无人机之间对应的影响区域中获取无人机数量、各无人机与各目标无人机之间的距离、各无人机与各其他无人机之间的距离,通过均值计算得到各目标无人机与各其他无人机之间对应影响区域中无人机与各目标无人机之间的平均距离和无人机与各其他无人机之间的平均距离分别记为和/>,j表示各目标无人机对应的编号,j=1,2......m,g表示各其他无人机对应的编号,g=1,2......f,进而代入计算公式中,得到各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值/>,其中/>表示第j个目标无人机与第g个其他无人机之间对应的影响区域中无人机数量,N为设定的许可无人机数量,L0为设定的参考平均距离,分别为设定的无人机数量、无人机与目标无人机之间的平均距离、无人机与其他无人机之间的平均距离对应的权重因子。
在一个具体的实施例中,所述计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,具体计算过程如下:基于各无人机对应的位置,获取各目标无人机与各其他无人机之间的距离,记为,并将各目标无人机对应的数据容量记为/>,根据各无人机对应的剩余容量,得到各其他无人机对应的剩余容量,记为/>,由此代入计算公式中,得到各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数/>,其中/>为设定的参考无人机之间间距,/>为设定的参考数据存储容量差,z为设定的许可干扰值,/>表示第j个目标无人机与第g个其他无人机之间的干扰值,/>分别为设定的无人机之间间距、容量差、干扰值对应的权重因子。
在另一个具体的实施例中,所述确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,具体确认过程如下:A1、将某目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数进行相互对比,选取最大传输评估系数对应的其他无人机作为该目标无人机对应的第一通信节点;
A2、获取该其他无人机对应的通信模式,若该其他无人机对应的通信模式为直接通信,则判定其他无人机为该目标无人机的唯一通信节点,若该其他无人机对应的通信模式为节点通信,则按照步骤A1的分析方式分析得到该目标无人机对应的第二通信节点,以此方式得到该目标无人机对应各通信节点的顺序;
A3、按照步骤A1至A2的分析方式分析得到各目标无人机对应各通信节点的顺序。
步骤四、信号质量分析:当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
需要说明的是,当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,将各无人机的信号导入至频谱分析仪,进而获取各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率。
在一个具体的实施例中,所述计算各无人机对应的数据传质值,具体计算过程如下:将各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率分别记为,其中t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......k;
依据计算公式,得到各无人机对应的数据传质值/>,其中Y、V、P分别为设定的参考信号传输强度、参考信号传输速度、参考信号传输频率,/>分别为设定的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率对应的权重因子。
在另一个具体的实施例中,所述判断各无人机对应的数据传输质量是否合格,具体判断过程如下:将各无人机对应的数据传质值与数据库中存储的数据传质值阈值进行对比,若某无人机对应的数据传质值大于或者等于数据传质值阈值,则判定该无人机对应的数据传输质量合格,反之则判定该无人机对应的数据传输质量不合格,以此方式判断各无人机对应的数据传输质量是否合格。
步骤五、预警与反馈:当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
请参阅图2所示,本发明在第二方面提供了一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信系统,包括:无人机信息获取模块,用于获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
无人机通信确认模块,用于基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
通信节点选择模块,用于将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;
信号质量分析模块,用于当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
执行终端,用于当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
数据库,用于存储通顺值阈值和数据传质值阈值。
本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现如上述所述方法的步骤。
本发明实施例根据无人机集群中各无人机与基站之间的距离和通信环境信息,确定无人机集群中各无人机的通信模式,进而根据无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,同时对各无人机的数据传输质量进行监测,解决了当前技术中存在的不足,实现了无人机集群中无人机的智能化和灵活性的通信,提高了无人机数据传输的效果和质量,保障了无人机之间进行数据传输时的稳定性和完整性,并且也提高了无人机的运行效率。
以上内容仅仅是对本发明的构思所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的构思或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,包括:
步骤一、无人机信息获取:获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
步骤二、无人机通信确认:基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
步骤三、通信节点选择:将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;在量子通讯基站内设置有量子随机数发生器,生成当次会话密钥包括:
量子通讯基站通过内置量子随机数发生器生成随机数,作为当次会话密钥;
在无人机内部设置有通信端,通信端在接收到基站加密后的信息密钥后进行加密回应,基于当次会话密钥,通过分级加密算法,进行通信内容的加解密通信;
步骤四、信号质量分析:当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
步骤五、预警与反馈:当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
2.根据权利要求1所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述通信环境信息包括风速、障碍物数量、干扰信号强度。
3.根据权利要求1所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述确认当前时间点各无人机对应的通信模式,具体确认过程如下:
根据量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,得到各无人机与量子通讯基站之间的距离以及各无人机对应的高度,进而计算得到各无人机对应的位符值,记为,其中i表示各无人机对应的编号,i=1,2......n;
根据各无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,计算得到各无人机对应的环符值,记为,由此代入计算公式/>中,得到各无人机对应的通顺值,其中/>分别为设定的位符值、环符值对应的权重因子;
将各无人机对应的通顺值与数据库中存储的通顺值阈值进行对比,若某无人机对应的通顺值大于或者等于通顺值阈值,则判定该无人机的通信模式为直接通信,反正则判定该无人机的通信模式为节点通信。
4.根据权利要求3所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述各无人机对应的位符值计算公式为:,其中分别表示第i个无人机与量子通讯基站之间的距离、第i个无人机对应的高度,分别为设定的无人机与量子通讯基站距离、无人机高度对应的权重因子。
5.根据权利要求3所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述各无人机对应的环符值的计算公式为:,其中/>分别表示第i个无人机对应的风速、障碍物数量、干扰信号强度,v、w、q分别为设定的许可风速、许可障碍物数量、许可干扰信号强度,/>分别为设定的风速、障碍物数量、干扰信号强度对应的权重因子。
6.根据权利要求1所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,具体计算过程如下:
基于各无人机对应的位置,获取各目标无人机与各其他无人机之间的距离,记为,其中j表示各目标无人机对应的编号,j=1,2......m,g表示各其他无人机对应的编号,g=1,2......f,并将各目标无人机对应的数据容量记为/>根据各无人机对应的剩余容量,得到各其他无人机对应的剩余容量,记为/>,由此代入计算公式中,得到各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数/>,其中/>为设定的参考无人机之间间距,/>为设定的参考数据存储容量差,z为设定的许可干扰值,/>表示第j个目标无人机与第g个其他无人机之间的干扰值,/>分别为设定的无人机之间间距、容量差、干扰值对应的权重因子。
7.根据权利要求1所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述确认各目标无人机对应各通信节点的顺序,具体确认过程如下:
A1、将某目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数进行相互对比,选取最大传输评估系数对应的其他无人机作为该目标无人机对应的第一通信节点;
A2、获取该其他无人机对应的通信模式,若该其他无人机对应的通信模式为直接通信,则判定其他无人机为该目标无人机的唯一通信节点,若该其他无人机对应的通信模式为节点通信,则按照步骤A1的分析方式分析得到该目标无人机对应的第二通信节点,以此方式得到该目标无人机对应各通信节点的顺序;
A3、按照步骤A1至A2的分析方式分析得到各目标无人机对应各通信节点的顺序。
8.根据权利要求3所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述计算各无人机对应的数据传质值,具体计算过程如下:
将各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率分别记为,其中t表示各采集时间点对应的编号,t=1,2......k;
依据计算公式,得到各无人机对应的数据传质值/>,其中Y、V、P分别为设定的参考信号传输强度、参考信号传输速度、参考信号传输频率,/>分别为设定的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率对应的权重因子。
9.根据权利要求1所述的一种基于量子通讯通信的无人机集群网络通信加密方法,其特征在于,所述判断各无人机对应的数据传输质量是否合格,具体判断过程如下:将各无人机对应的数据传质值与数据库中存储的数据传质值阈值进行对比,若某无人机对应的数据传质值大于或者等于数据传质值阈值,则判定该无人机对应的数据传输质量合格,反之则判定该无人机对应的数据传输质量不合格,以此方式判断各无人机对应的数据传输质量是否合格。
10.一种执行权利要求1-9任一项所述的无人机集群网络通信加密方法的系统,其特征在于,该系统包括:
无人机信息获取模块,用于获取量子通讯基站对应的位置和当前时间点无人机集群中各无人机对应的位置,并获取各无人机对应的通信环境信息;
无人机通信确认模块,用于基于各无人机对应的位置和通信环境信息,分析各无人机对应的通顺值,进而确认当前时间点各无人机对应的通信模式,其中通信模式包括直接通信、节点通信;
通信节点选择模块,用于将通信模式为节点通信的各无人机记为各目标无人机,获取各目标无人机对应的数据容量,并获取无人机集群中各无人机对应的剩余容量以及各目标无人机与各其他无人机之间的干扰值,进而计算各目标无人机与各其他无人机之间的传输评估系数,由此确认各目标无人机对应各通信节点的顺序;
信号质量分析模块,用于当量子通讯基站接收到无人机集群中各无人机对应的数据时,按照预设时间间隔布设各采集时间点,由此采集各无人机在各采集时间点对应的信号传输强度、信号传输速度、信号传输频率,进而计算各无人机对应的数据传质值,并判断各无人机对应的数据传输质量是否合格;
执行终端,用于当某无人机对应的数据传输质量不合格时,进行预警提示,并反馈至该无人机。
11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至9中任一项所述方法的步骤。
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