无人机的加密通信系统及方法

技术领域

本公开涉及一种加密通信系统及方法，特别涉及一种无人机的加密通信系统及方法。

背景技术

随着通信网络的发展，无人机、自动驾驶车、机器人等应用已日渐广泛。一般来说，上述通信网络在传输信息时，常将信息进行加密以避免黑客入侵而窃取信息内容，进而影响或控制该通信网络中的通信装置。

现有无人机的通信加密方法为分别预设一密码于基地台与无人机，基地台先将使用者下达的指令信息利用该密码进行加密，无人机在接收自基地台传送的加密信息后，依照预设的密码将加密信息解码为解码信息。然而，上述通信加密方法的密码较为单一且抗干扰能力较弱，因此信息容易被窃取或破解，进而影响飞行安全。

因此，如何发展一种可改善上述现有技术的适用于无人机的加密通信系统及方法，实为目前迫切的需求。

发明内容

本公开的目的为提供一种无人机的加密通信系统及方法，其中，无人机利用随时间变化的密码规则比对自基地台所传送的多组密码以确认飞行指令。借此，可增加加密信息的安全性以避免信息被破解，且增强抗干扰能力，进而保证飞行安全。

根据本公开的构想，本公开提供一种无人机的加密通信系统，包含无人机及基地台。无人机包含第一加密模块及第一计时器。基地台架构于以初始飞行指令控制无人机，基地台包含第二加密模块及第二计时器，第一计时器及第二计时器架构于同步产生时间戳记，且时间戳记对应于初始飞行指令的时间。于初始模式中，无人机及基地台分别取得初始密码及飞行核准编码，基地台的第二加密模块将初始密码、飞行核准编码、初始飞行指令及时间戳记加密为第一密码，并将初始飞行指令及时间戳记加密为第二密码，基地台将第一密码及第二密码传输至无人机。无人机接收第一密码及第二密码，无人机的第一加密模块将第二密码解码为初始飞行指令，并利用解码后的初始飞行指令、初始密码、飞行核准编码以及时间戳记产生第三密码，其中，当第三密码与第一密码一致时，无人机依据初始飞行指令执行飞行动作。

根据本公开的构想，本公开提供一种无人机的加密通信方法，包含步骤：(a)提供无人机及基地台，其中无人机及基地台分别取得初始密码及飞行核准编码；(b)利用基地台的加密模块将基地台的初始密码、飞行核准编码、飞行指令及时间戳记加密为第一密码，且将飞行指令及时间戳记加密为第二密码；(c)传送第一密码及第二密码至无人机；(d)利用无人机的第一加密模块将第二密码解码为飞行指令，并利用解码后的飞行指令、初始密码、飞行核准编码及时间戳记产生第三密码；(e)比对第三密码与第一密码是否一致，若比对结果为一致时执行步骤(f)；以及(f)依据飞行指令执行飞行动作。

附图说明

图1为本公开优选实施例的无人机的加密通信系统的架构示意图。

图2为本公开优选实施例的无人机的加密通信方法的流程图。

图3为本公开另一优选实施例的无人机的加密通信方法的流程图。

符号说明

1：加密通信系统

2：无人机

20：第一加密模块

21：第一计时器

3：基地台

30：第二加密模块

31：第二计时器

C0：初始密码

C1：无人机密码链

C2：基地台密码链

B：第一密码

BB：第二密码

B’：第三密码

D：第一指令更新密码

DD：第二指令更新密码

D’：第三指令更新密码

E：第一密码更新密码

E’：第三密码更新密码

S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、S9、S10、S11、S12、S13、S100：步骤

具体实施方式

体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上当作说明之用，而非架构于限制本公开。

图1为本公开优选实施例的适用于无人机的加密通信系统的架构示意图。如图1所示，无人机的加密通信系统1包含无人机2及基地台3。无人机2包含第一加密模块20及第一计时器21。基地台3架构以初始飞行指令控制无人机2，且基地台3包含第二加密模块30及第二计时器31，第一计时器21及第二计时器31架构于同步产生时间戳记，且时间戳记对应于初始飞行指令的时间。其中，无人机2的第一加密模块20及基地台3 的第二加密模块30具有相同的加密规则。

无人机的加密通信系统1具有初始模式，于初始模式中，无人机2及基地台3处于初始状态，无人机2及基地台3分别取得初始密码C-

本公开的无人机利用随时间变化的密码规则比对自基地台所传送的两组密码以确认飞行指令。借此，可增加加密信息的安全性以避免信息被破解，且增强抗干扰能力，进而保证飞行安全。

于一些实施例中，无人机2在第三密码B’生成时就将其作为无人机2 的无人机密码链C

无人机的加密通信系统1具有飞行指令更新模式，当后续基地台3收到更新的飞行指令时，无人机的加密通信系统1执行飞行指令更新模式，此时无人机2及基地台3执行类似于初始模式中的加密、传输密码及解密等操作，以下例示说明收到一次更新的飞行指令时的具体运行情况。当基地台3收到更新飞行指令时，基地台3的第二加密模块30将基地台密码链C

无人机的加密通信系统1具有密码更新模式，当基地台3在一段间隔时间后仍未接收到更新的飞行指令时，无人机的加密通信系统1执行密码更新模式。于密码更新模式中，基地台3的第二加密模块30将基地台密码链C

本实施例的无人机的加密通信系统1具有初始模式、飞行指令更新模式及密码更新模式，基地台3在初始控制无人机2时首先执行初始模式，并于执行初始模式时分别更新无人机2及基地台3的无人机密码链C-

本公开的无人机利用随时间变化的密码规则比对自基地台所传送的两组密码以确认飞行指令，且在未收到更新的飞行指令时，仍利用动态变化的密码规则持续分别更新无人机及基地台的无人机密码链及基地台密码链。借此，可增加加密信息的安全性以避免信息被破解，且增强抗干扰能力，进而保证飞行安全。

于初始模式中，无人机2及基地台3可例如但不限于通过电子传输、无线传输、有线传输、口头传输或书面传输等方式取得初始密码C

基地台3接收飞行指令的方式包含通过使用者对基地台3的手动控制或由基地台3自动控制下达飞行指令。此外，于一些实施例中，基地台3 及无人机2之间的通信方式可为例如但不限于无线传输、微波传输或有线传输。

基地台3的第二计时器31生成一时间签名，且基地台3将时间签名传输至无人机2，无人机2接收时间签名，并利用时间签名校准及同步无人机2的第一计时器21，借此使无人机2及基地台3的时间同步。

于一些实施例中，飞行指令所包含的飞行动作为向前飞行、向后飞行、向左飞行、向右飞行、向上飞行、向下飞行、旋转飞行、加速飞行、减速飞行、起飞及降落中的至少一个。

于一些实施例中，无人机2的第一加密模块20及基地台3的第二加密模块30于初始模式中分别产生的第一密码及第三密码分别为一种区块链密码，无人机2的第一加密模块20及基地台3的第二加密模块30于飞行指令更新模式中分别产生的第一指令更新密码及第三指令更新密码分别为一种区块链密码，无人机2的第一加密模块20及基地台3的第二加密模块30于密码更新模式中分别产生的第一密码更新密码及第三密码更新密码分别为一种区块链密码。其中，每个区块链密码包含父密码与子密码，加密模块于时间上较晚产生的密码的父密码为时间上前次产生的密码的子密码。举例来说，在无人机的加密通信系统1在执行初始模式后即执行密码更新模式的情况下，对应地由第二加密模块30先后产生第三密码B’及第三密码更新密码E’，其中第三密码更新密码E’的父密码即为第三密码B’的子密码。

于一些实施例中，无人机的加密通信系统1包含多个无人机2及多个基地台3，其中，每一个无人机2中的第一加密模块20及每一个基地台3 中的第二加密模块30在本实施例中具有相同的加密规则。每一个基地台 3分别覆盖对应的信号范围，任一基地台3可以对飞行于对应的信号范围内的无人机2进行如上所述的加密、传输密码、解密及更新密码链等操作。此外，当无人机2飞行至其他基地台3的信号范围时，该无人机2停止与前个基地台的加密、传输密码、解密及更新密码链等操作并开始与新的基地台3进行加密、传输密码、解密及更新密码链等操作，以实现无人机2在空中的基地台控制权转换而不会中断飞行。于一些实施例中，无人机的加密通信系统1包含一个基地台3及多个无人机2，该基地台3可以同时对多个无人机2进行加密、传输密码、解密及更新密码链等操作。

图2为本公开优选实施例的无人机的加密通信方法的流程图，本公开的无人机的加密通信方法适用于前述的无人机的加密通信系统1。如图2 所示，本公开的无人机的加密通信方法包括以下步骤。于步骤S1中，提供无人机2及基地台3，其中无人机2及基地台3分别取得初始密码C

于一些实施例中，于步骤S4中，无人机2在第三密码B’生成时就将其作为无人机2的无人机密码链C

图3为本公开另一优选实施例的无人机的加密通信方法的流程图，本公开的无人机的加密通信方法是适用于前述的无人机的加密通信系统1，其中与图2中相似的步骤是以相同标号表示，故于此不再赘述。如图3所示，本公开的无人机的加密通信方法于步骤S6后还包含以下步骤：于步骤S7中，判断是否收到更新的飞行指令，若判断结果为是时，执行步骤 S9，若判断结果为否时，执行步骤S8。于步骤S8中，利用基地台3的第二加密模块30将基地台密码链C

综上所述，本公开提供一种无人机的加密通信系统及方法，其中，无人机利用随时间变化的密码规则比对自基地台所传送的多组密码以确认飞行指令。借此，可增加加密信息的安全性以避免信息被破解，且增强抗干扰能力，进而保证飞行安全。

须注意，上述仅是为说明本公开而提出的优选实施例，本公开不限于所述的实施例，本公开的范围由权利要求决定。且本公开得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱权利要求所欲保护者。