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龙图腾网获悉西北工业大学申请的专利无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法、系统及终端获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115733541B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-07-15发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211472862.5，技术领域涉及：H04B7/185；该发明授权无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法、系统及终端是由王曲北剑;唐世越;王浩设计研发完成，并于2022-11-17向国家知识产权局提交的专利申请。

本无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法、系统及终端在说明书摘要公布了：本发明属于无线通信技术领域，公开了一种无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法、系统及终端，构建存在窃听者的地面卫星通信网络G2SN模型；基于存在窃听者的地面卫星通信网络G2SN模型，分析地面链路、低空链路、高空链路和直接链路在内的四种信道模型；利用窃听概率作为衡量G2SN中窃听风险的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的安全性能；引入链路连通性作为评估传输可靠性的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的可靠性能。本发明提出了一种空中辅助方案来保护G2SN中的机密信息传输，面对秘密地面窃听者，UAV充当地面用户和卫星之间的辅助设备，能够缓解合法用户的信息泄漏；同时，还通过引入连通性来分析方案的可靠性。

本发明授权无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法、系统及终端在权利要求书中公布了：1.一种无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法，其特征在于，所述无人机辅助的地面卫星通信的安全保障方法包括以下步骤： 步骤一，构建存在窃听者的地面卫星通信网络G2SN模型； 步骤二，基于存在窃听者的地面卫星通信网络G2SN模型，分析地面链路、低空链路、高空链路和直接链路在内的四种信道模型； 步骤三，利用窃听概率作为衡量G2SN中窃听风险的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的安全性能； 步骤四，引入链路连通性作为评估传输可靠性的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的可靠性能； 所述步骤三中的利用窃听概率作为衡量G2SN中窃听风险的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的安全性能包括： 窃听概率被定义为窃听者接收和解码机密信息的概率；信号从地面用户传输后，通过空中辅助设备到达卫星；用表示的地面链路的窃听概率表示如下： 其中，γe是窃听器处的信噪比阈值，lg是窃听器与地面用户之间的距离，lmax是最大窃听范围，σ2是高斯白噪声； 将窃听器的接收功率阈值指定为ηe，最大窃听范围表示为： 窃听者只能获取出现在最大窃听范围lmax内的合法用户发送的信号，窃听者只有在接收到的SINR大于阈值γe时才能成功解码机密信息，故地面窃听链路的窃听概率表示为并推导为： 其中， 表示事件的概率，代表预期值，Ig表示来自其他用户的干扰，是来自其他地面用户的累积干扰的拉普拉斯变换，计算为： 其中，是其他干扰用户的集合，a基于概率生成函数的特性： lg的PDF表示为： 低空链路的窃听概率计算为： 其中，lue是低空窃听链路的距离；lue的取值范围为[Hu，lmax′]，其中lmax′是低空窃听链路的最大窃听范围；同时有表达，表示UAV的旁瓣的天线增益； 根据窃听概率的初步结果，将空中辅助方案的窃听概率计算为 如下所示： 所述步骤四中的引入链路连通性作为评估传输可靠性的指标，分析在空中辅助方案下G2SN的可靠性能包括： 链路连通性被引入作为评估传输可靠性的指标，被定义为成功建立合法链路的概率，表示合法用户能够接收和解码机密信息的概率； 在空中辅助方案中，有两种类型的传输链路，包括低空链路和高空链路；空中辅助方案的链路连通性用计算，其中分别表示低空链路的连通性和高空链路连通性，表示为： 其中，UAV接收到的来自其他用户的累积干扰可分为主瓣干扰和旁瓣干扰和分别表示与的拉普拉斯变换，推导为： 其中，2F1a,b,c是高斯超几何函数；计算干扰用户到UAV的最大传输距离ηu是无人机的接收功率阈值，的拉普拉斯变换表示为： 其中，lmin＝Hutan2θu2+112表示UAV旁瓣的最小干扰距离； 对于高空链路的连通性，计算如下： 其中，γs是卫星的SINR阈值；UAV与卫星在空中平台上的投影之间的距离用dus表示，Ius和Igs分别是UAV和地面用户在卫星上的累积干扰，将Ius表示为： 其中，ljs表示第j个UAV与卫星之间的距离，是干扰UAV出现在卫星As主瓣覆盖区域的概率，计算为： 其中，x是出现在卫星主瓣覆盖区域的无人机数量， 对于地面用户Igs的累积干扰，给出卫星接收功率的概率分布函数，如下所示： 其中，是干扰信号的平均自由空间路径损耗；将AI表示为干扰区域，累积干扰Igs表示为： 通过调整无人机处的天线波束宽度θu′和卫星处的θs实现

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