[发明专利]一种无人船异构链路多尺度数据安全重构系统在审
申请号: | 202210163556.7 | 申请日: | 2022-02-22 |
公开(公告)号: | CN114662125A | 公开(公告)日: | 2022-06-24 |
发明(设计)人: | 范云生;王慧妍;王国峰;张磊 | 申请(专利权)人: | 大连海事大学 |
主分类号: | G06F21/60 | 分类号: | G06F21/60;G06F11/10;G06F21/62;H04B1/713;H04B17/382;H04W4/024;H04W4/42;H04W12/03;H04W28/08;H04W84/18 |
代理公司: | 大连东方专利代理有限责任公司 21212 | 代理人: | 姜玉蓉;李洪福 |
地址: | 116026 辽*** | 国省代码: | 辽宁;21 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 无人 船异构链路多 尺度 数据 安全 系统 | ||
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。
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