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Computer Network Technology and Application
计算机网络技术及应用

二、一种水质监测无人机的加密控制方案

相较传统的固定式水质监测模式，全天候水质检测系统将无人机平台与检水
装置有效结合，实现远程、高效的检水作业，具备环境适应能力强、机动安全等
众多优势。但是在现有技术下，无人机数据通信安全问题逐渐暴露，特别是在军

队卫勤保障过程中，飞行控制程序与水质监测数据安全性无法得到充分保障，已
成为装备开发和使用中的潜在威胁。为解决上述问题，本研究设计了一种水质监
测无人机的加密控制方案。该方案主要通过加解密单元实现水质监测数据和无人
机飞行数据加密传输。水质检测无人机加密控制系统包括水质检测装置、无人机

平台、地面控制装置。当操作人员通过地面控制装置主动发送检水作业指令时，
地面控制装置首先将指令信息送到第二加解密模块进行加密处理，随后通过无线
通信将指令发送到无人机。无人机将收到的第二加密数据发送到第一加解密模块
进行解密处理，并执行解密后的控制指令。当无人机飞至待检地点开始进行水质

检测并读取水质参数时，无人机主控单元将水质参数和飞行参数发送到第一加解
密模块进行加密处理得到第一加密数据。无人机主动上报信息时，第一加解密模
块返回第一加密数据，并通过机载数据终端将第一加密数据通过无线通信发送至
地面控制装置，地面控制装置将第一加密数据发送至第二加解密模块进行解密处

理，并通过显示器显示解密后的信息。水质检测无人机加密控制方案的基本过程
是对原来明文的数据按某种算法进行处理，使其只能在输入相应的密钥之后才能
显示出原容。第一加解密模块和第二加解密模块采用的加密方案设计包括加密算
法、杂凑运算和密码配用。如图 7-1 所示，这是一种水质检测无人机的加密控制

方案流程图，通过这样的方案能够提升水质监测数据的保密性与无人机飞行控制
的安全性。

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