[发明专利]一种无人船异构链路多尺度数据安全重构系统

权利要求书

1.一种无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，包括：

多个无人水面艇和地面移动指控中心，无人水面艇上搭载传感器设备，用于获取船舶的状态信息、视频信息、图像信息；其中，状态信息包括经度、纬度、航速、航向角、俯仰角、高度、横滚角；视频信息包括摄像头拍摄到的无人水面艇周围的环境信息；图像信息包括雷达图像；每个无人水面艇和地面移动指控中心通过通信设备搭建起通信链路，进行船岸信息的交互。

2.根据权利要求1所述的无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，所述无人水面艇包括导航设备、控制设备、通信设备，其中：

导航设备包括：RTK移动站、北斗定位模块、组合导航、摄像头、雷达；

控制设备包括：下位机与上位机；

通信设备包括：900MHz跳频电台、北斗短报文、4G/5G、自组网电台。

3.根据权利要求2所述的无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，所述无人水面艇端发送状态信息的过程如下：

首先，利用DES和MD5混合加密算法对接收的数据信息进行处理，将密钥通过MD5算法加密生成密文密钥，利用加密后的密钥对信息再次进行DES数据加密，将加密后的数据生成一个CRC校验码；

其次，根据给定的负载均衡算法进行信道的分配与选取，若通过公共移动通信，则需要考虑5G信号是否良好，进行4G/5G信道的切换，并将通过该信道发送的数据以特定的帧格式存储到云服务器，若通过电台发送，则直接给定帧格式进行数据发送。

4.根据权利要求2所述的无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，所述无人水面艇端发送图像信息的过程如下：

将已经保存到无人水面艇本地的雷达图像发送到地面移动指控中心，若船岸二者距离很近，处于同一片局域网，那么二者通过UDP方式，对应各自的IP地址和端口号进行直接传输；若二者距离很远，不处于同一片局域网，需要远距离传输时，通过4G/5G网络和自组网电台进行数据传输，若有4G/5G网络，通过4G/5G DTU发送数据，设置每隔1s进行一次判断，判断是否有新的图片在本地保存，若有，则进行数据库的存储，保存到数据库的图片的格式为LongBlob类型。

5.根据权利要求2所述的无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，所述无人水面艇接收控制指令的过程如下：

无人水面艇作为接收端，通过4G/5G DTU的信道切换来选择最优信道对数据库中数据进行提取；

首先，对接收到的数据按位进行解析，提取到密文位，对密文生成CRC校验值，若发送端与接收端CRC校验值相等，证明传输无误；

其次，对密文进行解密，得到明文；若两次CRC校验值不相等，则直接对此组数据进行舍弃，表明传输过程中发生丢包误包问题，传输错误；

此外，所有传输的数据均通过DES和MD5混合加密算法进行加密处理，包括视频图像、状态信息、任务指令，最大程度保障无人船信息安全，保障数据的安全可靠。

6.根据权利要求1所述的无人船异构链路多尺度数据安全重构系统，其特征在于，所述地面移动指控中心装有显示终端、工控机、数据交互设备、用于发送控制指令的摇杆，通过无线网络，登录远程桌面连接云服务器对数据进行存取，外架天线收发信号；具体的：

地面移动指控中心用于监测无人水面艇的状态，发送控制指令对其进行控制，利用DES和MD5混合加密算法，对船岸交互数据进行加密处理，将加密后的信息通过多链路信道进行负载均衡处理给定信道优先级，达到信道最大利用率，保障发送的可靠性，在无人水面艇端通过下位机接收到控制指令，经过加密算法解算后，给到无人水面艇进行船端的舵机控制。