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无人机信息安全系统分析

广州创亚企业管理顾问有限公司

目录

TOC\o1-3\h\z\u一、引言 3

二、无人机的组成和应用 3

1、无人机系统组成 3

2、无人机的应用 5

3、无人机的安全威胁 6

4、无人机传感器安全 8

5、无人机通信安全 14

6、无人机软件安全 17

7、无人机网络安全 21

三、无人机安全技术发展的总结和方案 24

一、引言

随着科学技术的进步和发展，无人机在技术上越来越成熟，在生产生活中的应用也变得越来越广泛。无人机具有成本低、体积小、重量轻、易操纵、高度灵活性、高度适应性、安全稳定性和便于隐蔽等优点，因此在处理影视拍摄、农业监测、自然灾害、事故灾难以及社会安全事件等方面发挥着重要作用。

在民用无人机领域，中国已经走在世界的前列。据路透社报道，中国无人机制造公司大疆创新（DJI）在消费级无人机领域的市场占有率达70％。最近几年，无人机市场规模保持每年约50%的高速增长态势。在2015年，全球无人机销售约为58.7万架，其中军用无人机约占3%，民用无人机占97%。民用无人机销量中，专业级无人机销量约17.1万架，消费级无人机销量约39.9万架。2016年6月，著名专业机构艾瑞咨询发布《2016年无人机行业研究报告》，称民用无人机市场已进入快速成长期，市场规模增速达到50%以上。预计到2020年全球无人机年销售量将达到433万架。

二、无人机的组成和应用

无人驾驶飞机简称“无人机”（UnmannedAerialVehicle，UAV），是利用无线电遥控设备操纵的不载人飞机。从技术角度可以将无人机分为：无人固定翼机、无人直升机、多旋翼无人机、无人伞翼机等。

1、无人机系统组成

典型的无人机系统主要由无人机、地面站以及传输信息的通信链路组成。

（1）无人机部分

无人机主要由以下几部分构成：

1）动力系统。动力系统负责为无人机的飞行和稳定提供动力，无人机的动力来源一般有电动机和内燃机两种。除了动力来源之外，无人机的动力系统还包含螺旋桨等设备；

2）主控制器。主控制器负责维持无人机的稳定和导航，并将接收到的控制命令转换成动力系统指令；

3）通信链路模块。无人机的通信模块主要包括遥控信号模块、无线数传模块和Wi-Fi通信模块；

4）传感器。传感器主要包括：惯性测量单元（InertialMeasurementUnit,IMU）、磁力计（Magnetometer）、陀螺仪（Gyroscopic）、GPS（GlobalPositioningSystem，全球定位系统）模块、压力传感器、视觉传感器等；

5）任务执行单元。任务执行单元是无人机用来执行相应任务的部件，根据任务的不同选择相应的部件，比如，航拍一般采用云台相机，而农业检测则可能需要加载多光谱探测仪或热传感器等。

（2）地面站部分

地面站是无人机操纵者操纵无人机的重要部分。操纵者的控制命令都是通过地面站传输到无人机，从而使无人机根据命令做出相应的动作。无人机采集的数据以及无人机自身的运行数据都将传输到地面站，并由地面站的显示器或者智能终端等设备进行显示。地面控制部分具有无线电控制、数据处理及系统检测等功能。

地面站主要包括以下几个部分：

1）遥控器。由于遥控器具有操控方便、实时性和安全性较高等特点，当前民用无人机主要通过遥控器进行控制的；

2）智能终端。智能终端可以更加直观的显示无人机自身以及所采集的数据，部分无人机则可以直接使用智能终端操控；

3）通信链路模块。地面站的通信模块一般与无人机的通信模块相对应。

（3）通信链路部分

无人机的通信部分包括几个无人机组件和通信链路。每个通信链路传输不同类型的信息数据。一般来说，根据传输的信息类型的不同，无人机网络包括三种通信链路，分别为：无人机与地面站之间的通信链路、卫星通信链路和无人机到无人机通信链路。无人机与地面站之间的通信链路传输遥测信息、视频和音频等数据；卫星通信链路传输GPS信号、气象信息等；无人机与无人机的通信链路是无人机网络的重要组成部分，用于无人机间的数据交换。

2、无人机的应用

无人机作为飞行平台，搭载不同的工作设备，可以执行不同的任务。无人机按照用途可以分为军用无人机和民用无人机。军用无人机一般作为侦察机、靶机和攻击机，执行难度较低且危险性较高的任务。民用无人机已经广泛应用于工农业生产和人们的日常生活。

民用无人机按照用途可以分为工业级无人机和消费级无人机。工业级无人机在工农业生产等方面发挥着巨大的作用：在农业方面可以用来喷洒农药、农业监测等；在航拍方面，可以用来进行电影拍摄、新闻拍摄以及广告活动等；在安防领域，无人机则可以进行灾情检查、调度指挥、反恐维稳和协助巡逻等；在电力方面，无人机可以进行电力巡检和线路规划等。同时