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巡检无人机网络安全风险建模与量化评估研究
网络安全与数据治理
卢列文,杨盛明
工业和信息化部电子第五研究所
摘要: 针对巡检无人机网络安全风险,构建评估模型并进行量化评估,为其安全防护提供支持。研究方法上,综合运用文献研究、案例分析、理论建模及实验验证法,首先识别风险,然后结合层次分析法(AHP)与模糊综合评价法构建风险评估模型,同时构建量化评估指标体系,明确评估方法与标准。实验选取不同型号无人机在多种场景测试,收集处理120组数据。研究结果显示,所构建体系在90%以上场景评估结果与实际相符,能准确评估风险。研究结论为巡检无人机安全防护提供理论与实践指导依据。
中图分类号:TP309.2文献标识码:ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2025.07.002
引用格式:卢列文,杨盛明. 巡检无人机网络安全风险建模与量化评估研究[J].网络安全与数据治理,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,巡检无人机在电力、油气管线、安防、水利等领域得到广泛应用[1],然而其网络安全风险也逐渐被暴露。

巡检无人机主要由无人机平台、地面控制站、数据传输链路和任务载荷组成[2-3]。无人机平台作为核心执行单元,包括机体结构、动力系统、飞行控制系统、导航系统等,负责完成巡检任务。地面控制站通常由计算机、遥控器、通信设备等组成,用于工作人员对无人机远程控制、监控飞行状态、接收和处理数据。数据传输链路实现无人机与地面控制站之间的数据传输,包括控制指令、飞行状态信息、采集数据等。任务载荷根据巡检需求而定,如高清摄像头、红外热像仪、激光雷达等,用于感知被巡检目标的信息。

无人机作为一个复杂的信息系统,与地面控制站、数据传输网络等存在广泛的数据交互,容易遭到不法分子的攻击。一旦巡检无人机遭受网络攻击,将导致飞行失控、数据泄露、任务中断等严重后果,不仅会造成经济损失,还危及公共安全和国家安全。因此,对巡检无人机的网络安全风险进行研究,建立风险评估模型和量化评估方法具有重要意义。

国外对无人机网络安全的研究起步较早,在攻击技术和防御策略方面取得一定成果[4]。一些研究针对无人机通信链路的脆弱性,分析信号干扰、劫持等攻击手段,并提出相应的加密和认证技术来增强通信安全[5]。此外,还开展关于无人机系统漏洞挖掘和利用的研究,以评估系统的安全性。

国内的研究主要围绕无人机在特定行业应用中的网络安全问题展开,如电力巡检无人机的风险分析与防护技术[6-7]。研究内容包括对无人机面临的信号干扰、网络劫持、数据泄露等风险的识别,以及反GPS欺骗技术、安全防护体系的构建等。但目前针对巡检无人机网络安全风险的全面系统研究仍显不足,尤其是在风险建模和量化评估方面有待进一步深入探索。


本文详细内容请下载:

https://www.chinaaet.com/resource/share/2000006608


作者信息:

卢列文,杨盛明

(工业和信息化部电子第五研究所,广东广州511300)


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