《電子技術(shù)應(yīng)用》
您所在的位置：首頁 > 通信與網(wǎng)絡(luò) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 巡檢無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)建模與量化評(píng)估研究
巡檢無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)建模與量化評(píng)估研究
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理
盧列文，楊盛明
工業(yè)和信息化部電子第五研究所
摘要： 針對(duì)巡檢無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)，構(gòu)建評(píng)估模型并進(jìn)行量化評(píng)估，為其安全防護(hù)提供支持。研究方法上，綜合運(yùn)用文獻(xiàn)研究、案例分析、理論建模及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證法，首先識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，然后結(jié)合層次分析法（AHP）與模糊綜合評(píng)價(jià)法構(gòu)建風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型，同時(shí)構(gòu)建量化評(píng)估指標(biāo)體系，明確評(píng)估方法與標(biāo)準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)選取不同型號(hào)無人機(jī)在多種場(chǎng)景測(cè)試，收集處理120組數(shù)據(jù)。研究結(jié)果顯示，所構(gòu)建體系在90%以上場(chǎng)景評(píng)估結(jié)果與實(shí)際相符，能準(zhǔn)確評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)。研究結(jié)論為巡檢無人機(jī)安全防護(hù)提供理論與實(shí)踐指導(dǎo)依據(jù)。
中圖分類號(hào)：TP309.2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2025.07.002
引用格式：盧列文，楊盛明. 巡檢無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)建模與量化評(píng)估研究［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2025，44（7）：9-14.
Research on modeling and quantitative evaluation of network security risks for inspection drones
Lu Liewen，Yang Shengming
China Electronic Product Reliability and Environmental Testing Research Institute
Abstract： The purpose of this study is to construct an evaluation model and quantitatively assess the network security risks of inspection drones, in order to provide support for their security protection. In terms of research methods, literature review, case analysis, theoretical modeling, and experimental verification are comprehensively used to identify risks first. Then, a risk assessment model is constructed by combining Analytic Hierarchy Process (AHP) and Fuzzy Comprehensive Evaluation Method. At the same time, a quantitative evaluation index system is constructed to clarify the evaluation methods and standards. Different models of drones were selected for testing in various scenarios, and 120 sets of data were collected and processed. The research results show that the constructed system is consistent with the actual situation in over 90% of scenarios, and can accurately assess risks. The research conclusion provides theoretical and practical guidance for the safety protection of inspection drones.
Key words : inspection drone; network security; risk modeling; quantitative evaluation; analytic hierarchy process; fuzzy comprehensive evaluation method

引言

目前，巡檢無人機(jī)在電力、油氣管線、安防、水利等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用［1］，然而其網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)也逐漸被暴露。

巡檢無人機(jī)主要由無人機(jī)平臺(tái)、地面控制站、數(shù)據(jù)傳輸鏈路和任務(wù)載荷組成［2-3］。無人機(jī)平臺(tái)作為核心執(zhí)行單元，包括機(jī)體結(jié)構(gòu)、動(dòng)力系統(tǒng)、飛行控制系統(tǒng)、導(dǎo)航系統(tǒng)等，負(fù)責(zé)完成巡檢任務(wù)。地面控制站通常由計(jì)算機(jī)、遙控器、通信設(shè)備等組成，用于工作人員對(duì)無人機(jī)遠(yuǎn)程控制、監(jiān)控飛行狀態(tài)、接收和處理數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)傳輸鏈路實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與地面控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸，包括控制指令、飛行狀態(tài)信息、采集數(shù)據(jù)等。任務(wù)載荷根據(jù)巡檢需求而定，如高清攝像頭、紅外熱像儀、激光雷達(dá)等，用于感知被巡檢目標(biāo)的信息。

無人機(jī)作為一個(gè)復(fù)雜的信息系統(tǒng)，與地面控制站、數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)等存在廣泛的數(shù)據(jù)交互，容易遭到不法分子的攻擊。一旦巡檢無人機(jī)遭受網(wǎng)絡(luò)攻擊，將導(dǎo)致飛行失控、數(shù)據(jù)泄露、任務(wù)中斷等嚴(yán)重后果，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還危及公共安全和國家安全。因此，對(duì)巡檢無人機(jī)的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行研究，建立風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型和量化評(píng)估方法具有重要意義。

國外對(duì)無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全的研究起步較早，在攻擊技術(shù)和防御策略方面取得一定成果［4］。一些研究針對(duì)無人機(jī)通信鏈路的脆弱性，分析信號(hào)干擾、劫持等攻擊手段，并提出相應(yīng)的加密和認(rèn)證技術(shù)來增強(qiáng)通信安全［5］。此外，還開展關(guān)于無人機(jī)系統(tǒng)漏洞挖掘和利用的研究，以評(píng)估系統(tǒng)的安全性。

國內(nèi)的研究主要圍繞無人機(jī)在特定行業(yè)應(yīng)用中的網(wǎng)絡(luò)安全問題展開，如電力巡檢無人機(jī)的風(fēng)險(xiǎn)分析與防護(hù)技術(shù)［6-7］。研究?jī)?nèi)容包括對(duì)無人機(jī)面臨的信號(hào)干擾、網(wǎng)絡(luò)劫持、數(shù)據(jù)泄露等風(fēng)險(xiǎn)的識(shí)別，以及反GPS欺騙技術(shù)、安全防護(hù)體系的構(gòu)建等。但目前針對(duì)巡檢無人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)的全面系統(tǒng)研究仍顯不足，尤其是在風(fēng)險(xiǎn)建模和量化評(píng)估方面有待進(jìn)一步深入探索。


本文詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)下載：

http://ihrv.cn/resource/share/2000006608


作者信息：

盧列文，楊盛明

（工業(yè)和信息化部電子第五研究所，廣東廣州511300）


Magazine.Subscription.jpg

此內(nèi)容為AET網(wǎng)站原創(chuàng)，未經(jīng)授權(quán)禁止轉(zhuǎn)載。