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低空智联网组网与控制理论方法
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作者 吴启晖 董超 +4 位作者 贾子晔 崔灿 冯斯梦 周福辉 谢华 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期1-18,共18页
低空智联网(LAIN)作为一种新兴的智能网络,依托于空天地海基础设施构成数字智能网络体系,是空天地一体化网络的重要组成部分,可支撑实现第六代通信技术无缝泛在互联,推动智能网络服务由地面向低空空域的发展。然而,LAIN正处在技术突破阶... 低空智联网(LAIN)作为一种新兴的智能网络,依托于空天地海基础设施构成数字智能网络体系,是空天地一体化网络的重要组成部分,可支撑实现第六代通信技术无缝泛在互联,推动智能网络服务由地面向低空空域的发展。然而,LAIN正处在技术突破阶段,仍面临以下关键挑战尚未解决,主要包括低空空域安全管控困难、频谱干扰严重、多维资源紧缺等问题。因此,面向LAIN体系架构与安全管控问题,综述了目前低空网络的发展现状,指出其对于产业技术变革的意义;然后,从频谱资源、网络资源以及空域资源管理的角度出发,分析了LAIN相关技术的国内外研究现状;进一步,剖析低空飞行器空地频谱共享、感传算一体化组网覆盖、低空空域智能监管等关键技术,为LAIN和低空空域的管理指明进一步的发展方向;最后,提出了LAIN的应用示范,旨在面向低空空域高效运行与安全的重大需求,为下一代空天地一体化网络的进一步发展提供理论依据和技术。 展开更多
关键词 低空智联网 空天地一体化网络 低空飞行器 资源管理 低空空域
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区块链赋能的低空智联网
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作者 金永光 叶方伟 +2 位作者 卢晓珍 吴启晖 马凯光 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期2-14,共13页
低空智联网是低空经济发展的重要基础设施,在这种复杂的系统中,无人机的安全控制面临着空域安全、数据安全及频谱安全等多重安全挑战。为了同时解决这3个问题,本文提出了一个基于区块链的三面协同监管架构,同时使用链上和链下信息。链... 低空智联网是低空经济发展的重要基础设施,在这种复杂的系统中,无人机的安全控制面临着空域安全、数据安全及频谱安全等多重安全挑战。为了同时解决这3个问题,本文提出了一个基于区块链的三面协同监管架构,同时使用链上和链下信息。链上包含无人机身份和注册等信息,而链下包含广播式自动相关监视(Automatic dependent surveillance-broadcast,ADS-B)和频谱等信息。为解决跨域认证问题,提出了一种基于ADS-B信息和无证书的高效签名算法。由于ADS-B协议中缺乏纠错机制,ADS-B信息在传输过程中容易受到信道噪声和干扰而产生错误,因此哈希验证可能会失败。为了缓解这种签名失败,设计了一种基于纠错码的跨层签名算法进行纠错。经实践验证,基于区块链的三面协同监管平台已成功试用于长江低空示范试验区。 展开更多
关键词 区块链 低空智联网 广播式自动相关监视
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低空智联网中基于多质心OpenMax的无人机开集识别方法
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作者 杨宁 胡景明 +2 位作者 张邦宁 丁国如 郭道省 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期60-70,共11页
随着网络化、智能化的发展,无人机(Unmanned aerial vehicles, UAVs)逐渐成为低空智联网(Low-altitude intelligent network, LAIN)的重要组成部分,但如何对低空智联网中的无人机平台进行有效的管理仍面临严峻挑战。基于无人机信号中的... 随着网络化、智能化的发展,无人机(Unmanned aerial vehicles, UAVs)逐渐成为低空智联网(Low-altitude intelligent network, LAIN)的重要组成部分,但如何对低空智联网中的无人机平台进行有效的管理仍面临严峻挑战。基于无人机信号中的细微特征可对无人机进行个体识别,并检测是否为非法无人机,从而实现低空智联网中无人机的身份识别和管理。针对低空领域信道环境复杂且无法提前获取非法无人机信号样本的问题,本文提出了基于差值时频和多质心OpenMax的无人机开集识别方法。首先,提出了与信道无关的差值时频特征来降低多径信道环境对射频指纹(Radio frequency fingerprinting, RFF)特征的影响,并利用数据增强提高了识别模型的准确率和鲁棒性。其次,利用多质心OpenMax替代神经网络Softmax层,以实现无人机个体的开集识别。最后,对神经网络的损失函数进行了改进,提高了开集识别准确率。本文利用真实环境采集的数据对所提算法进行了验证,在多径信道环境中开放度为0.087时,开集识别准确率达到了93.23%,与基准算法相比,准确率分别提高了7.61%和13.4%。本文提出的算法可在复杂信道环境中有效识别无人机个体并检测出首次出现的非法无人机。 展开更多
关键词 低空智联网 开集识别 射频指纹 多径信道环境 非法无人机
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区块链增强的低空智联网可信协作架构及集群构建策略
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作者 乐煜炜 江锐 +1 位作者 江毅恒 王家恒 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页
低空生态的繁荣不断推动智能网络服务由平面向低空三维立体方向转变,低空业务呈现出规模化、协同化和智能化等演进态势,对低空智联网跨域设备协作能力、任务处理效率、数据安全性及操作可信性等提出了较严苛要求。集群式多设备联合计算... 低空生态的繁荣不断推动智能网络服务由平面向低空三维立体方向转变,低空业务呈现出规模化、协同化和智能化等演进态势,对低空智联网跨域设备协作能力、任务处理效率、数据安全性及操作可信性等提出了较严苛要求。集群式多设备联合计算协作可提升低空智联网中复杂化大规模任务的处理效率,然而现有模式仍存在跨域设备协作困难、安全可信性缺乏保障以及资源调度灵活性不足等问题。区块链具有数据及操作不可篡改、公开透明和集体维护等特性,尤为适合在多方参与的低空智联环境中建立高效协作信任。本文提出区块链增强的低空智联网可信协作架构,为低空多源异构智联设备提供链上跨域协作计算与状态同步渠道,并设计深度融合集群任务处理流程的多级共识协议,保障低空智联网协作集群式计算服务的安全性与可信性。针对低空智联网中协作集群链上同步状态的时效性开展分析,并据此提出一种基于排队模型的低空智联协作节点链上状态修正算法与高效集群构建策略,保障链上协作任务处理效率。仿真结果表明所提架构及方案可有效提升低空智联网中协作任务处理效率和资源利用率等性能。 展开更多
关键词 区块链 低空智联网 共识协议 排队模型 信息年龄
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