摘 要
隨著信息技術(shù)及人工智能的發(fā)展,無人機(jī)在軍民多個(gè)領(lǐng)域廣泛使用,尤其在軍事戰(zhàn)爭(zhēng)中發(fā)揮著巨大作用。然而,無人機(jī)系統(tǒng)作為一個(gè)完整的物理信息系統(tǒng),暴露在不受控的使用環(huán)境中,其安全防護(hù)問題一直是關(guān)注的焦點(diǎn)。因此,基于無人機(jī)系統(tǒng)的組成及工作流程,依據(jù)無人機(jī)系統(tǒng)的典型作戰(zhàn)任務(wù),從信號(hào)、信息、網(wǎng)絡(luò)及應(yīng)用等層面分析無人機(jī)系統(tǒng)面臨的主要安全威脅建立了安全防護(hù)模型;同時(shí)論述了涉及的關(guān)鍵技術(shù),可為無人機(jī)安全防護(hù)整體解決方案提供借鑒。
無 人 機(jī)(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)是緊緊圍繞作戰(zhàn)需求和相關(guān)技術(shù)發(fā)展而誕生且不斷成長(zhǎng)的。1917 年在英國(guó)研制成功的第一架無人機(jī)主要用于軍用領(lǐng)域,隨著無線電技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息化技術(shù)、輕量化 / 小型化任務(wù)載荷技術(shù)、衛(wèi)星通信技術(shù)、復(fù)合材料結(jié)構(gòu)技術(shù)、新型能源與高效動(dòng)力技術(shù)、起降技術(shù)等的迅猛發(fā)展,無人機(jī)性能不斷提升,功能不斷擴(kuò)展,其應(yīng)用領(lǐng)域也由原來的軍用擴(kuò)展到民用等領(lǐng)域,尤其是 20 世紀(jì) 90 年代后,國(guó)內(nèi)外都出現(xiàn)了無人機(jī)的研制熱潮,以美國(guó)、以色列兩國(guó)發(fā)展最快,技術(shù)最為成熟,在此期間我國(guó)的無人機(jī)技術(shù)也取得了實(shí)質(zhì)性進(jìn)展,形成了比較完善的無人機(jī)系統(tǒng) 。 近年來,全世界已開發(fā)出高中低空、遠(yuǎn)中近程、大中小型上百種無人機(jī),覆蓋了情報(bào) / 監(jiān)視 / 偵察、電子對(duì)抗、戰(zhàn)略 / 戰(zhàn)術(shù)通信中繼、攻擊作戰(zhàn)、排爆救援、森林防護(hù)等任務(wù)領(lǐng)域,隨著軍、民用需求對(duì)無人機(jī)性能的要求越來越高,在解決續(xù)航和載荷能力等關(guān)鍵技術(shù)的同時(shí),要重點(diǎn)考慮在各種應(yīng)用環(huán)境下如何保證系統(tǒng)的安全性。因此,本文首先簡(jiǎn)要介紹無人機(jī)系統(tǒng)的國(guó)際形勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì);其次分析當(dāng)前無人機(jī)面臨的主要威脅,并在此基礎(chǔ)上提出對(duì)無人機(jī)系統(tǒng)的安全防護(hù)思考,同時(shí)分析其中的關(guān)鍵技術(shù);最后對(duì)全文進(jìn)行總結(jié)。
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無人機(jī)系統(tǒng)組成及工作流程
1.1 無人機(jī)系統(tǒng)組成 ? 無人機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的空—天—地綜合化大系統(tǒng),由無人飛行器、任務(wù)載荷、武器系統(tǒng)、通信單元、控制單元及貫穿壽命周期的后勤保障等組成,分為無人機(jī)和地面空中系統(tǒng)兩大部分(如圖 1 所示),是信息化戰(zhàn)爭(zhēng)中奪取信息優(yōu)勢(shì)、實(shí)施精確打擊、完成特殊作戰(zhàn)任務(wù)的重要手段。無人機(jī)系統(tǒng)的特點(diǎn)是機(jī)上無人駕駛,具有動(dòng)力裝置和導(dǎo)航模塊,在一定范圍內(nèi)靠無線電遙控設(shè)備或計(jì)算機(jī)預(yù)編程序自主控制飛行。以指揮信息系統(tǒng)為核心,以信息為紐帶,在多個(gè)功能間相互聯(lián)系、相互作用,性能上相互補(bǔ)充的不同類型的無人機(jī)系統(tǒng)可以組成無人作戰(zhàn)群,協(xié)調(diào)作戰(zhàn)。
圖 1 無人機(jī)系統(tǒng)組成及網(wǎng)絡(luò) 1.2 主要工作流程 無人機(jī)工作流程如下: (1)無人機(jī)通過傳感器從物理域感知環(huán)境信息,經(jīng)反饋處理校正后結(jié)合 GPS 信號(hào)產(chǎn)生定位、航向等信息,傳遞給飛行控制器。 (2)地面與無人機(jī)的通信系統(tǒng)和飛行控制器通過無線通信手段交換信息,包括控制命令、飛行狀態(tài)以及任務(wù)信息等。 (3)飛行控制器向任務(wù)系統(tǒng)發(fā)送控制指令,使任務(wù)系統(tǒng)在動(dòng)力系統(tǒng)的輔助下按照命令執(zhí)行任務(wù)。
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國(guó)際形勢(shì)及趨勢(shì)
2.1 國(guó)際形勢(shì)
由于無人機(jī)不受人員生理與生命風(fēng)險(xiǎn)的限制,且制造和維護(hù)成本低,近年來在許多復(fù)雜而危險(xiǎn)的任務(wù)中得到廣泛應(yīng)用,改變著全球反恐和其他戰(zhàn)爭(zhēng)的軍事作戰(zhàn)方式:2020 年的阿亞戰(zhàn)爭(zhēng)中,阿塞拜疆完勝亞美尼亞,無人機(jī)起著舉足輕重的作用;近期的俄烏沖突中,雙方都頻繁大量地投入無人機(jī)裝備,進(jìn)行偵察監(jiān)視和目標(biāo)指示,實(shí)施精確打擊,達(dá)到引導(dǎo)電子戰(zhàn)、認(rèn)知戰(zhàn)、輿論戰(zhàn)等目的,是一次高強(qiáng)度無人機(jī)攻防對(duì)抗戰(zhàn)例。美國(guó)防部發(fā)布《國(guó)防部反小型無人機(jī)戰(zhàn)略》文件,認(rèn)為小型無人機(jī)將呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。
2.2 美國(guó)無人機(jī)發(fā)展政策
美國(guó)占據(jù)無人機(jī)發(fā)展的制高點(diǎn),引領(lǐng)著無人機(jī)的發(fā)展潮流,從《2017—2042 財(cái)年無人機(jī)系統(tǒng)綜合路線圖》可以看出美國(guó)無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展政策。 (1)加快通用開放體系架構(gòu)、部件模塊化等進(jìn)程,提升無人機(jī)系統(tǒng)的互用性及體系作戰(zhàn)的融入。 (2)基于人工智能發(fā)展不斷增強(qiáng)自主作戰(zhàn)能力,提高無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)效率和效能。 (3)強(qiáng)化賽博防御、信息保障和電子戰(zhàn)防護(hù)建設(shè),確保無人機(jī)系統(tǒng)作戰(zhàn)的網(wǎng)絡(luò)安全。 在此總體發(fā)展政策下,陸??崭鬈姺N根據(jù)自身作戰(zhàn)的特點(diǎn),確定了自身的重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域:美陸軍無人裝備傾向于人機(jī)智能融合交互領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,通過運(yùn)用 5G/6G 技術(shù),增強(qiáng)戰(zhàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)感知能力,無人機(jī)可實(shí)現(xiàn)信號(hào)中繼、通信壓制等戰(zhàn)術(shù)想定;美海軍無人裝備傾向于超長(zhǎng)巡航及獨(dú)立自主領(lǐng)域的持續(xù)發(fā)展,為適應(yīng)極端海戰(zhàn)環(huán)境,以集群編隊(duì)的態(tài)勢(shì),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)復(fù)雜海底進(jìn)行深度學(xué)習(xí),構(gòu)建強(qiáng)健的“機(jī)械大腦”;美空軍無人裝備傾向于偵察勤務(wù)、智能集群層面發(fā)展,實(shí)施空中打擊,強(qiáng)化戰(zhàn)場(chǎng)情報(bào)搜集能力。總之,無人裝備發(fā)展大致呈現(xiàn) 7 大趨勢(shì):小型化、高度智能化、綜合集成化、滯空長(zhǎng)時(shí)化、察打一體化、使用協(xié)同化、作戰(zhàn)網(wǎng)絡(luò)化 。
2.3 無人機(jī)系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)
縱觀國(guó)內(nèi)外,無人機(jī)經(jīng)歷了全譜系全面發(fā)展、型號(hào)系列化、任務(wù)牽引平臺(tái)核心發(fā)展的過程,隨著小型化技術(shù)、系統(tǒng)集成技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)等的提高,無人機(jī)的發(fā)展呈現(xiàn)“3大變化”,如下文所述。 (1)作戰(zhàn)能力:從技術(shù)簡(jiǎn)單、用途單一的靶機(jī)向偵察監(jiān)視、探測(cè)、預(yù)警、火力攻擊、電子戰(zhàn)等綜合集成化、高度智能化的無人平臺(tái)轉(zhuǎn)變,以深入各維空間,遍布整個(gè)戰(zhàn)場(chǎng)。 (2)使命任務(wù):從作為靶機(jī)執(zhí)行偵察、監(jiān)視、目標(biāo)定位、資料收集等輔助作戰(zhàn)功能向?qū)嵤╇娮討?zhàn)、精確火力摧毀等主要作戰(zhàn)行動(dòng)轉(zhuǎn)變。 (3)作戰(zhàn)地位:從執(zhí)行單一特定任務(wù),向決定甚至主導(dǎo)作戰(zhàn)勝負(fù)的作用轉(zhuǎn)變;在云計(jì)算、邊緣計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新興技術(shù)的加持下,以集群自主的工作模式,把協(xié)同性好、智能化高、隱蔽性強(qiáng)、反應(yīng)快、能力強(qiáng)的作戰(zhàn)特點(diǎn)發(fā)揮得淋漓盡致。
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主要威脅分析
3.1 典型無人機(jī)作戰(zhàn)任務(wù)
無人機(jī)的典型作戰(zhàn)任務(wù)是空中、海上、地面綜合化大系統(tǒng)協(xié)同完成遂行戰(zhàn)斗的保障??罩袌?zhí)行戰(zhàn)場(chǎng)火力偵察、邊境巡邏、軍力調(diào)動(dòng)監(jiān)視、定位校射、運(yùn)輸救援、毀傷評(píng)估、中繼通信、電子對(duì)抗、防空制空及精確打擊等任務(wù),靶機(jī)可作為火炮、導(dǎo)彈的靶標(biāo);海上涉及情報(bào)偵察、海域巡邏、物資運(yùn)輸、核心通信、電子戰(zhàn)、反水雷、反潛、布雷、防空反導(dǎo)、潛伏攻擊、水面戰(zhàn)及特種作戰(zhàn)等多領(lǐng)域;地面上完成偵察監(jiān)視、后勤支援、布雷掃雷、排爆救援、火力打擊、敵后滲透等多種任務(wù),但由于地面環(huán)境的復(fù)雜性遠(yuǎn)高于空中和海上,其應(yīng)用進(jìn)展遠(yuǎn)落后于空中和海上。
3.2 反無人機(jī)系統(tǒng)情況
近年來,性能和功能兼?zhèn)涞臒o人機(jī)商業(yè)化程度也越來越高,其對(duì)軍事目標(biāo)、民用設(shè)施的威脅也越來越大,無人機(jī)襲擊事件更是層出不窮。為有效管控和應(yīng)對(duì)無人機(jī)擴(kuò)散帶來的威脅,各國(guó)正在采取各種措施,加強(qiáng)反無人機(jī)能力建設(shè),典型的反無人機(jī)類型有 3 種:一是通過運(yùn)用光電對(duì)抗、控制信息干擾和數(shù)據(jù)鏈干擾等,使無人機(jī)的控制、通信、動(dòng)力等系統(tǒng)失效的干擾阻斷,如俄羅斯在 2020 年研制的 REX-1 反無人機(jī)電磁槍;二是使用光電 / 紅外傳感器、人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)來快速探測(cè)、識(shí)別和打擊正在接近的無人機(jī)或“蜂群”,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)控制,如美國(guó) Citadel Defense 公司基于人工智能的 Titan 系統(tǒng);三是利用微波短脈沖使無人機(jī)上的電子控制系統(tǒng)失效,如美國(guó)空軍正在同 Ver us Research和 BAE 系統(tǒng)公司合作開發(fā)的 THOR 系統(tǒng) 。
3.3 面臨的主要威脅
因?yàn)闊o人機(jī)系統(tǒng)由無人機(jī)和地面系統(tǒng)組成,其無線通信和網(wǎng)絡(luò)直接暴露在不安全的外部環(huán)境中,很容易受到攻擊,使系統(tǒng)面臨“致盲”“致亂”“致癱”的風(fēng)險(xiǎn)。其主要攻擊手段包括: (1)通過干擾、壓制信號(hào),強(qiáng)制阻網(wǎng)、斷網(wǎng),使通信質(zhì)量下降或通信雙方連接中斷。 (2)通過信息竊聽,探取情報(bào)、指揮信息,偽造、篡改、重放信息及遙控指令,進(jìn)行數(shù)據(jù)投毒,影響情報(bào)、態(tài)勢(shì)及決策信息的準(zhǔn)確性,進(jìn)而誘捕或控制無人平臺(tái)。 (3)利用無人平臺(tái)的安全漏洞,基于無線注入等方式控制平臺(tái),攻擊網(wǎng)絡(luò);利用地面系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)漏洞,非法接入網(wǎng)絡(luò),使網(wǎng)絡(luò)阻塞,通信癱瘓,從而獲得無人平臺(tái)的控制權(quán)。 (4)通過偵聽分析信號(hào),追蹤關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)、重點(diǎn)目標(biāo),反向?qū)嵤┚珳?zhǔn)打擊。 (5)通過能量武器等手段直接摧毀無人平臺(tái),對(duì)平臺(tái)進(jìn)行捕獲、剖析、利用,或者摧毀地面系統(tǒng)的測(cè)控車輛,進(jìn)行拆解、破譯,進(jìn)而在無授權(quán)的情況下控制無人平臺(tái)。
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安全防護(hù)思考
在無人機(jī)系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的多維空間戰(zhàn)場(chǎng)中,隨著信息技術(shù)、人工智能、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算以及無人機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展,其戰(zhàn)場(chǎng)態(tài)勢(shì)更加全面清晰,可視化程度也越來越高,因軍事信息缺乏產(chǎn)生的傳統(tǒng)“戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧”不斷減少,代之以“數(shù)據(jù)迷霧”“認(rèn)知迷霧”“決策迷霧”“信任迷霧”等新形勢(shì)貫穿于戰(zhàn)爭(zhēng)全過程。如何利用數(shù)據(jù)收集、挖掘、分析及可視化技術(shù),對(duì)無人戰(zhàn)場(chǎng)的偵察情報(bào)信息、指揮控制信息、導(dǎo)航制導(dǎo)信息、體系支援信息以及綜合保障信息等海量態(tài)勢(shì)情報(bào)信息進(jìn)行感知,并進(jìn)行去偽存真、去繁存簡(jiǎn)的辨識(shí)處理,對(duì)有用、關(guān)鍵數(shù)據(jù)進(jìn)行高效的分析研判,通過各種安全防護(hù)手段,在無人對(duì)抗的前方戰(zhàn)場(chǎng)與有人決策的后方控制系統(tǒng)之間構(gòu)建一條安全、可靠的信息通道和一個(gè)可視化平臺(tái),由人在后方進(jìn)行科學(xué)決策及精準(zhǔn)指揮控制,實(shí)施適時(shí)干預(yù)和精準(zhǔn)打擊,洞穿各種戰(zhàn)爭(zhēng)迷霧,實(shí)現(xiàn)“偵察—指揮—打擊—評(píng)估”鏈路可控,是無人作戰(zhàn)制勝的關(guān)鍵。 ? 4.1 無人機(jī)系統(tǒng)安全防護(hù)需求 根據(jù)無人機(jī)系統(tǒng)工作流程,通過以上無人機(jī)的安全威脅分析,建立無人平臺(tái)的安全防護(hù)模型,如圖 2 所示。
圖 2 無人平臺(tái)安全防護(hù)模型
4.1.1 平臺(tái)層面防護(hù)需求
安全可信的無人機(jī)軟硬件平臺(tái)是無人機(jī)系統(tǒng)安全可靠執(zhí)行任務(wù)的基礎(chǔ),需要通過認(rèn)證、授權(quán)、指令加固等身份管理手段保障平臺(tái)控制安全,采取計(jì)算環(huán)境病毒防護(hù)、訪問控制、可信度量與運(yùn)行、區(qū)域隔離等可信管理手段阻止網(wǎng)絡(luò)投毒和預(yù)置攻擊,保障計(jì)算環(huán)境安全,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)內(nèi)生安全。
4.1.2 信號(hào)層面防護(hù)需求
無人機(jī)的通信鏈路隨時(shí)切換,無線信號(hào)的可靠傳輸也是保證無人機(jī)系統(tǒng)正常工作的關(guān)鍵,因此通信信號(hào)需要具有抗干擾、抗截獲、防分析、防跟蹤能力,防止通信壓制,保護(hù)重要時(shí)域、頻域和關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),獲取電子對(duì)抗優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)“擾中通”;無人機(jī)系統(tǒng)各組成部分具有攻防聯(lián)動(dòng)能力,實(shí)現(xiàn)“敵癱我通”。
4.1.3 網(wǎng)絡(luò)層面防護(hù)需求
無人機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)直接暴露在無線空間,很容易被攻擊,因此需要采取可信度量與運(yùn)行、區(qū)域隔離、統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一接入等手段,對(duì)計(jì)算環(huán)境進(jìn)行病毒防護(hù)、訪問控制,阻止網(wǎng)絡(luò)投毒、網(wǎng)絡(luò)入侵和預(yù)置攻擊,建立可信路由,實(shí)現(xiàn)安全組網(wǎng),保障平臺(tái)飛控、動(dòng)力控制、火力控制安全,提高網(wǎng)絡(luò)健壯性和網(wǎng)絡(luò)防毀癱、可持續(xù)服務(wù)能力。
4.1.4 應(yīng)用層面防護(hù)需求
無人機(jī)機(jī)動(dòng)靈活,任務(wù)環(huán)境多為比較危險(xiǎn)的場(chǎng)合,因此需要無人機(jī)能夠按照安全域最小化分割原則實(shí)現(xiàn)密碼按需通聯(lián),輕量保障,多鏈路保障快速開通;能夠具有任務(wù)體系聯(lián)動(dòng)、現(xiàn)場(chǎng)臨機(jī)規(guī)劃能力,保障任務(wù)敏捷高效,同時(shí)具備裝備失控感知、關(guān)鍵資源自主銷毀,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全域管控可達(dá)、抗毀頑存的目標(biāo)。
4.1.5 信息層面防護(hù)需求
要保證無人機(jī)系統(tǒng)安全可靠地執(zhí)行任務(wù),首先必須保證所采集的各種信息的正確性,這就需要對(duì)通信載荷、指揮信息、控制指令、情報(bào)態(tài)勢(shì)進(jìn)行完整性、新鮮性、真實(shí)性和機(jī)密性保護(hù),防止數(shù)據(jù)投毒,確?;诖髷?shù)據(jù)學(xué)習(xí)、推理的精準(zhǔn)態(tài)勢(shì)研判和指揮決策,防止信息被污染、竊聽,使信息跨網(wǎng)跨域安全交換和傳輸。
4.2 關(guān)鍵技術(shù)
4.2.1 “偵—攻—通—防”體系協(xié)同防護(hù)技術(shù)
無人機(jī)系統(tǒng)因無人控制的特點(diǎn),需要偵察系統(tǒng)、電子戰(zhàn)系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)等多系統(tǒng)聯(lián)合,基于低截獲、低探測(cè)和抗干擾技術(shù),探測(cè)敵方信號(hào),采用協(xié)議、流程、體制的一體化融合設(shè)計(jì),偵察、干擾敵方信號(hào),感知、識(shí)別敵方干擾,通過安全糾錯(cuò)編碼、信道均衡、時(shí)頻同步及跳頻擴(kuò)頻等安全信道調(diào)制技術(shù),提升無人機(jī)平臺(tái)隱蔽行動(dòng)及智能抗干擾能力,支持統(tǒng)一調(diào)度、隨機(jī)接入與越區(qū)切換鏈路自適應(yīng)等功能,達(dá)到輕量化監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)評(píng)估和敏捷控制,建立動(dòng)態(tài)防護(hù)體系,最終實(shí)現(xiàn)多維多層次的“偵—攻—通—防”聯(lián)動(dòng),保障高效可靠的密碼服務(wù)和任務(wù)的敏捷響應(yīng),增強(qiáng)無人機(jī)系統(tǒng)在未來信息化戰(zhàn)場(chǎng)的適應(yīng)性與作戰(zhàn)效能。
4.2.2 “認(rèn)證—接入—授權(quán)”綜合安全組網(wǎng)技術(shù)
隨著各種技術(shù)尤其是人工智能的發(fā)展,無人平臺(tái)從設(shè)備操控向任務(wù)驅(qū)動(dòng)、從多人控制一臺(tái)設(shè)備向一人控制不同地域和網(wǎng)系的系列設(shè)備、從單一鏈路接入向多鏈路協(xié)同通信、從被動(dòng)控制向自主決策行動(dòng)方向發(fā)展,安全組網(wǎng)是保證無人機(jī)系統(tǒng)成功執(zhí)行任務(wù)的關(guān)鍵,綜合運(yùn)用基于網(wǎng)絡(luò)接入控制、隔離交換、可信路由、網(wǎng)絡(luò)入侵檢測(cè)等技術(shù),進(jìn)行統(tǒng)一認(rèn)證、統(tǒng)一授權(quán)、統(tǒng)一接入,實(shí)現(xiàn)安全組網(wǎng);對(duì)無人機(jī)操控員使用控制系統(tǒng)進(jìn)行基于生物特征的用戶身份認(rèn)證,防止非法用戶遠(yuǎn)程操控?zé)o人機(jī);通過主機(jī)綜合安全防護(hù)軟件對(duì)無人機(jī)操控臺(tái)終端提供資源管控、網(wǎng)絡(luò)訪問控制等安全防護(hù)功能,防止用戶進(jìn)行非法信息交換;對(duì)無人機(jī)、指揮所、控制站之間的多種鏈(測(cè)控鏈、起降引導(dǎo)鏈等)進(jìn)行無線通信,同時(shí)在指揮所、控制站和無人機(jī)平臺(tái)部署無線安全接入控制設(shè)備和一體化信任服務(wù)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)接入認(rèn)證、訪問控制、攻擊防御、安全隔離等安全功能;對(duì)指揮所進(jìn)行分域防護(hù),提供安全隔離、訪問控制、入侵檢測(cè)等安全防護(hù)功能,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)系統(tǒng)與作戰(zhàn)指揮系統(tǒng)之間的信息安全受控交換。
4.2.3 多鏈路信息高效可靠防護(hù)技術(shù)
面向多樣化的無人機(jī)系統(tǒng),利用多種無線電頻段及傳輸協(xié)議,構(gòu)建多條通信鏈路,根據(jù)所處環(huán)境特點(diǎn)和鏈路信噪比參數(shù),智能選擇最佳通信鏈路,提高通信的可靠性和互通性;通過數(shù)字簽名技術(shù)、生物特征識(shí)別、MAC 地址認(rèn)證等多級(jí)認(rèn)證技術(shù),及對(duì)通信鏈路的安全檢測(cè)機(jī)制,降低非授權(quán)攻擊的發(fā)生概率,實(shí)現(xiàn)原始數(shù)據(jù)的完整性和真實(shí)性保護(hù),提高無人機(jī)系統(tǒng)的抗干擾和抗攻擊能力;采用時(shí)空基準(zhǔn)、自同步密碼技術(shù),進(jìn)行計(jì)算資源動(dòng)態(tài)編排、服務(wù)能力按需定義、安保資源統(tǒng)一保障,實(shí)現(xiàn)無人機(jī)系統(tǒng)指揮通信、情報(bào)偵察、機(jī)間協(xié)同、火力控制、遙控遙測(cè)、導(dǎo)航識(shí)別等多鏈路信息的靈活運(yùn)用、一體防護(hù),保障偵察情報(bào)的真實(shí)性、控制信息的可認(rèn)證性和新鮮性,進(jìn)而達(dá)到動(dòng)態(tài)賦能。
4.2.4 智能對(duì)抗技術(shù)
智能對(duì)抗技術(shù)的核心是人工智能,新興人工智能技術(shù)推動(dòng)了無人機(jī)系統(tǒng)對(duì)抗博弈 [ 深度學(xué)習(xí)、抗拒絕服務(wù)攻擊(Denial of Service,DoS)]和高精準(zhǔn)防御決策的發(fā)展。利用深度學(xué)習(xí)、強(qiáng)化學(xué)習(xí)等技術(shù),建立用于防御和偵察攻擊的智能自適應(yīng)系統(tǒng),增強(qiáng)無人機(jī)系統(tǒng)的環(huán)境感知和干擾能力;采取智能算法進(jìn)行更精準(zhǔn)的態(tài)勢(shì)感知,根據(jù)環(huán)境變化和攻擊類型,自動(dòng)識(shí)別和預(yù)測(cè)可能存在的威脅,防范干擾,對(duì)不同種類的攻擊進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)和反擊,在強(qiáng)干擾環(huán)境中保持穩(wěn)定的通信和信號(hào)傳輸,提高無人機(jī)系統(tǒng)的安全性、魯棒性和應(yīng)對(duì)威脅、反擊敵方攻擊的能力;通過應(yīng)用安全措施,加密和認(rèn)證指令和數(shù)據(jù),防止未經(jīng)授權(quán)的使用和篡改,并對(duì)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、真?zhèn)舞b別和安全維護(hù),保證指令和數(shù)據(jù)的安全性和完整性;通過跨網(wǎng)跨域安全交換,實(shí)現(xiàn)信息共享,達(dá)到更可信的戰(zhàn)局研判、更迅速的指揮控制和更優(yōu)化的作戰(zhàn)流程,保障智能決策的準(zhǔn)確性,大幅提升作戰(zhàn)效能。
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結(jié) 語
隨著無線電技術(shù)及人工智能等新興技術(shù)的發(fā)展,以及無人機(jī)系統(tǒng)在軍用和民用領(lǐng)域的廣泛使用,其安全防護(hù)受到了越來越多的關(guān)注。本文分析了無人機(jī)系統(tǒng)面臨的安全風(fēng)險(xiǎn),提出了無人平臺(tái)的安全防護(hù)模型,并簡(jiǎn)要梳理了其涉及的關(guān)鍵技術(shù),以期為無人機(jī)安全防護(hù)系統(tǒng)的建立及實(shí)現(xiàn)提供助益。 ?
引用格式:徐貴賢 , 羅敏 , 吳圣能 . 無人機(jī)系統(tǒng)安全防護(hù)思考 [J]. 信息安全與通信保密 ,2023(6):21-28.
作者簡(jiǎn)介 >>> ? ?
徐貴賢,女,碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)?a target="_blank">嵌入式密碼設(shè)備研發(fā);
羅 敏,男,碩士,高級(jí)工程師,主要研究方向?yàn)橐苿?dòng)通信;
吳圣能,男,學(xué)士,工程師,主要研究方向?yàn)楸倍沸l(wèi)星通信。
選自《信息安全與通信保密》2023年第6期(為便于排版,已省去原文參考文獻(xiàn))
編輯:黃飛
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評(píng)論