本發(fā)明涉及高安全性語音控制技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種無人機(jī)遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

無人機(jī)在情報(bào)獲取、打擊目標(biāo)、戰(zhàn)場評估等方面發(fā)揮越來越重要的作用，幾乎應(yīng)用于戰(zhàn)爭的各個階段，世界軍事大國均把無人機(jī)作為軍事能力發(fā)展的重要方向?，F(xiàn)有技術(shù)中已經(jīng)存在諸多語音識別和語音控制技術(shù)，應(yīng)用于無人機(jī)的例如有申請?zhí)枮閏n201510145362的中國發(fā)明專利申請?zhí)峁┝艘环N適用于無人機(jī)的語音控制系統(tǒng)，包括：(1)遙控裝置接收語音指令；(2)將語音指令發(fā)送到無人機(jī)的控制單元；(3)無人機(jī)的控制單元將語音指令分解成若干個單獨(dú)動作的指令；(4)無人機(jī)控制單元對所述若干個單獨(dú)動作的指令進(jìn)行預(yù)演；(5)無人機(jī)根據(jù)預(yù)演結(jié)果，向遙控裝置提供反饋信息。

同時，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，干擾、竊聽等手段竊取通話語音信息而導(dǎo)致數(shù)據(jù)泄露的問題日趨嚴(yán)重，極易造成嚴(yán)重?fù)p失。因此，語音通信的安全性問題變得越來越重要，用戶對于語音通信的保密性需求也顯得尤為迫切?，F(xiàn)有技術(shù)中，此方面的應(yīng)用主要集中于簡單地在地面控制端加密、在無人機(jī)端解密的方式進(jìn)行，但過程過于繁瑣，增加了處理器的負(fù)荷，或者即便終端提供多種加密等級，也無法供地面控制端向多個無人機(jī)選擇相應(yīng)的加密等級，操作實(shí)用性差、安全度低，尤其是表示定位指令的語音指令更是有這方面的顧慮。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中對于協(xié)同式無人機(jī)的表示定位指令的語音安全識別技術(shù)的短板，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令系統(tǒng)，用于在多個彼此協(xié)作的無人機(jī)之間識別遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令的語音指令信號，該系統(tǒng)包括彼此通信的如下兩個單元：

定位指令信號生成單元，用于生成表示無人機(jī)定位指令的語音指令信號；

遠(yuǎn)程控制與識別單元，其包括地面控制臺和與地面控制臺無線地通信的多個彼此協(xié)作的無人機(jī)，所述遠(yuǎn)程控制與識別單元用于向多個彼此協(xié)作的不同無人機(jī)發(fā)送所述語音指令信號，所述無人機(jī)對語音指令信號進(jìn)行辨識，其中發(fā)送指令信號時所述多個無人機(jī)之一及與其鄰近的其余無人機(jī)之間接收的語音指令信號不完全一致；

姿態(tài)調(diào)整單元，用于根據(jù)遠(yuǎn)程控制與識別單元辨識出的語音指令信號，進(jìn)行飛行姿態(tài)的調(diào)整。

進(jìn)一步地，所述遠(yuǎn)程控制與識別單元進(jìn)一步包括：

子區(qū)域確定子單元，用于為各無人機(jī)所在區(qū)域動態(tài)地劃分多個子區(qū)域，各子區(qū)域的范圍是隨時間timei變化的且各子區(qū)域至少包括兩架無人機(jī)，i＝0，1，2，…，n，n為大于2的自然數(shù)，在各子區(qū)域內(nèi)至少有兩個從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，設(shè)p1為在timei時刻同一第一子區(qū)域r內(nèi)存在c架無人機(jī)的概率，在該第一子區(qū)域的相鄰子區(qū)域j內(nèi)具有d架子無人機(jī)的概率為pj，j＝1，2，3，…，k，k為大于2的自然數(shù)，sc和sd分別表示在第一子區(qū)域和相鄰子區(qū)域j內(nèi)的從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，p和q是大素?cái)?shù)，zq表示有q個元素的大素?cái)?shù)有限域，則p1滿足hilbert(f(x))表示對函數(shù)f(x)進(jìn)行希爾伯特變換，sc表示第一子區(qū)域的面積，sd，j表示該第一子區(qū)域的相鄰子區(qū)域j的面積，e是sd，j對1-k取均方根的均方根值；

語音指令信號確定子單元，用于在各個子區(qū)域中確定分別對應(yīng)于一架無人機(jī)的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)和從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)用于接收來自地面控制臺的語音指令信號v主，所述從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)用于接收來自其自身所在的子區(qū)域內(nèi)的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的語音指令主信號v從m以及來自與其自身所在的子區(qū)域相鄰的子區(qū)域j的從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的語音指令參考信號v從s,j，該子區(qū)域j內(nèi)具有d架無人機(jī)，其中v從m＝v主×k，v從s，j＝v主×pd,j，函數(shù)表示取函數(shù)f(x)的上整數(shù)；

無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元，用于供所述各個主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述語音指令主信號和所述語音指令參考信號進(jìn)行通信；

主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)語音識別與控制子單元，用于根據(jù)所述無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元的通信結(jié)果進(jìn)行語音識別與控制，其中對于第一子區(qū)域r的窗函數(shù)為

進(jìn)一步地，各從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的語音指令參考信號與各子區(qū)域范圍的變化同步。

進(jìn)一步地，各從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的語音指令參考信號與各子區(qū)域范圍的變化異步。

進(jìn)一步地，所述語音指令主信號包括語音指令中除時間信息和方向信息以外的語音信息，所述語音指令參考信號包括語音指令中關(guān)于指令被執(zhí)行時間的時間信息和關(guān)于無人機(jī)將變向的方向信息。

進(jìn)一步地，所述地面控制臺對待發(fā)送給所述各無人機(jī)的語音指令進(jìn)行加密，加密密鑰為w(id，q²，e，zq)，其中id為待接收語音指令主信號的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)所在子區(qū)域的無人機(jī)總數(shù)，且id在p和q²之間，其中w(f(x))表示對函數(shù)f(x)進(jìn)行小波變換。

進(jìn)一步地，所述無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元包括：

密鑰生成子單元，用于以如下方式生成密鑰：設(shè)節(jié)點(diǎn)a為主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)b為從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，idb表示節(jié)點(diǎn)a所在子區(qū)域的id，節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b在時間段pi內(nèi)安全通信，以s0h1(timei)為種子生成節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間通信的密鑰，則節(jié)點(diǎn)a直接提取b的公鑰kb,pi：＝(h1(idb),h1(timei))，其中h1(f(x))表示f(x)的高斯函數(shù)；

密鑰計(jì)算子單元，用于計(jì)算第一會話密鑰：

其中e^f(x)表示e的f(x)次冪；

第二密鑰計(jì)算子單元，用于使節(jié)點(diǎn)b直接提取a的公鑰ka,pi：＝(h1(ida),h1(timei))，并用于計(jì)算第二會話密鑰：

進(jìn)一步地，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)語音識別與控制子單元還包括：解密子單元，用于使節(jié)點(diǎn)a利用所述第一會話密鑰對節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，使節(jié)點(diǎn)b利用所述第二會話密鑰對節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

進(jìn)一步地，所述子區(qū)域?yàn)閳A形區(qū)域或正多邊形區(qū)域。

進(jìn)一步地，所述子區(qū)域的劃分發(fā)生改變的周期與地面控制臺發(fā)出語音指令的周期成正比。

進(jìn)一步地，在不同的所述周期內(nèi)，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)和從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)開啟不同的通信信道，用于與地面控制臺通信。

進(jìn)一步地，所述通信信道在地面控制臺被預(yù)先記錄，并按照該預(yù)先記錄的順序根據(jù)時間的改變而依次被用于所述地面控制臺向所述無人機(jī)發(fā)送語音指令。

本發(fā)明的有益效果是：能夠降低語音遠(yuǎn)程控制過程中對語音加密和解密算法的依賴度，利用多機(jī)協(xié)作模式提高了語音識別過程中窗函數(shù)的密級，提高了無人機(jī)在實(shí)際協(xié)同飛行過程中各自語音指令被破解或攔截的難度，從而極大地增強(qiáng)了遠(yuǎn)程控制的安全性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的無人機(jī)遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令系統(tǒng)的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)地說明：

如圖1所示，本發(fā)明提供了一種無人機(jī)遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令系統(tǒng)，用于在多個彼此協(xié)作的無人機(jī)之間識別遠(yuǎn)程飛行姿態(tài)調(diào)整指令的語音指令信號，該系統(tǒng)包括彼此通信的如下兩個單元：

定位指令信號生成單元，用于生成表示無人機(jī)定位指令的語音指令信號；

遠(yuǎn)程控制與識別單元，其包括地面控制臺和與地面控制臺無線地通信的多個彼此協(xié)作的無人機(jī)，所述遠(yuǎn)程控制與識別單元用于向多個彼此協(xié)作的不同無人機(jī)發(fā)送所述語音指令信號，所述無人機(jī)對語音指令信號進(jìn)行辨識，其中發(fā)送指令信號時所述多個無人機(jī)之一及與其鄰近的其余無人機(jī)之間接收的語音指令信號不完全一致；

姿態(tài)調(diào)整單元，用于根據(jù)遠(yuǎn)程控制與識別單元辨識出的語音指令信號，進(jìn)行飛行姿態(tài)的調(diào)整。

優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程控制與識別單元進(jìn)一步包括：

子區(qū)域確定子單元，用于為各無人機(jī)所在區(qū)域動態(tài)地劃分多個子區(qū)域，各子區(qū)域的范圍是隨時間timei變化的且各子區(qū)域至少包括兩架無人機(jī)，i＝0，1，2，…，n，n為大于2的自然數(shù)，在各子區(qū)域內(nèi)至少有兩個從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，設(shè)p1為在timei時刻同一第一子區(qū)域r內(nèi)存在c架無人機(jī)的概率，在該第一子區(qū)域的相鄰子區(qū)域j內(nèi)具有d架子無人機(jī)的概率為pj，j＝1，2，3，…，k，k為大于2的自然數(shù)，sc和sd分別表示在第一子區(qū)域和相鄰子區(qū)域j內(nèi)的從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的數(shù)量，p和q是大素?cái)?shù)，zq表示有q個元素的大素?cái)?shù)有限域，則p1滿足hilbert(f(x))表示對函數(shù)f(x)進(jìn)行希爾伯特變換，sc表示第一子區(qū)域的面積，sd，j表示該第一子區(qū)域的相鄰子區(qū)域j的面積，e是sd，j對1-k取均方根的均方根值；

語音指令信號確定子單元，用于在各個子區(qū)域中確定分別對應(yīng)于一架無人機(jī)的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)和從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)用于接收來自地面控制臺的語音指令信號v主，所述從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)用于接收來自其自身所在的子區(qū)域內(nèi)的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的語音指令主信號v從m以及來自與其自身所在的子區(qū)域相鄰的子區(qū)域j的從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的語音指令參考信號v從s,j，該子區(qū)域j內(nèi)具有d架無人機(jī)，其中v從m＝v主×k，v從s，j＝v主×pd,j，函數(shù)表示取函數(shù)f(x)的上整數(shù)；

無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元，用于供所述各個主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)根據(jù)所述語音指令主信號和所述語音指令參考信號進(jìn)行通信；

主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)語音識別與控制子單元，用于根據(jù)所述無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元的通信結(jié)果進(jìn)行語音識別與控制，其中對于第一子區(qū)域r的窗函數(shù)為

優(yōu)選地，各從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的語音指令參考信號與各子區(qū)域范圍的變化同步。

優(yōu)選地，各從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)發(fā)送的語音指令參考信號與各子區(qū)域范圍的變化異步。

優(yōu)選地，所述語音指令主信號包括語音指令中除時間信息和方向信息以外的語音信息，所述語音指令參考信號包括語音指令中關(guān)于指令被執(zhí)行時間的時間信息和關(guān)于無人機(jī)將變向的方向信息。

優(yōu)選地，所述地面控制臺對待發(fā)送給所述各無人機(jī)的語音指令進(jìn)行加密，加密密鑰為w(id，q²，e，zq)，其中id為待接收語音指令主信號的主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)所在子區(qū)域的無人機(jī)總數(shù)，且id在p和q²之間，其中w(f(x))表示對函數(shù)f(x)進(jìn)行小波變換。

優(yōu)選地，所述無人機(jī)節(jié)點(diǎn)彼此通信子單元包括：

密鑰生成子單元，用于以如下方式生成密鑰：設(shè)節(jié)點(diǎn)a為主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)b為從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)，idb表示節(jié)點(diǎn)a所在子區(qū)域的id，節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b在時間段pi內(nèi)安全通信，以s0h1(timei)為種子生成節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b之間通信的密鑰，則節(jié)點(diǎn)a直接提取b的公鑰kb,pi：＝(h1(idb),h1(timei))，其中h1(f(x))表示f(x)的高斯函數(shù)；

密鑰計(jì)算子單元，用于計(jì)算第一會話密鑰：

其中e^f(x)表示e的f(x)次冪；

第二密鑰計(jì)算子單元，用于使節(jié)點(diǎn)b直接提取a的公鑰ka,pi：＝(h1(ida),h1(timei))，并用于計(jì)算第二會話密鑰：

優(yōu)選地，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)語音識別與控制子單元還包括：解密子單元，用于使節(jié)點(diǎn)a利用所述第一會話密鑰對節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，使節(jié)點(diǎn)b利用所述第二會話密鑰對節(jié)點(diǎn)a和節(jié)點(diǎn)b的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。

優(yōu)選地，所述子區(qū)域?yàn)閳A形區(qū)域或正多邊形區(qū)域。

優(yōu)選地，所述子區(qū)域的劃分發(fā)生改變的周期與地面控制臺發(fā)出語音指令的周期成正比。

優(yōu)選地，在不同的所述周期內(nèi)，所述主無人機(jī)節(jié)點(diǎn)和從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)開啟不同的通信信道，用于與地面控制臺通信。

優(yōu)選地，所述通信信道在地面控制臺被預(yù)先記錄，并按照該預(yù)先記錄的順序根據(jù)時間的改變而依次被用于所述地面控制臺向所述無人機(jī)發(fā)送語音指令。

優(yōu)選地，所述多個彼此協(xié)作的無人機(jī)進(jìn)行密鑰協(xié)商。由于所有節(jié)點(diǎn)私有的第二部分均是s0h1(timei)，因此可以把s0h1(timei)作為群組會話密鑰或以s0h1(timei)為種子生成群組會話密鑰。

優(yōu)選地，所述解密子單元還包括在所述解密期間，對從節(jié)點(diǎn)進(jìn)行密鑰撤銷的密鑰撤銷子單元?，F(xiàn)有技術(shù)中并不存在密鑰撤銷處理，然而經(jīng)申請人研究和試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種撤銷能夠有效地保障多個彼此協(xié)作的無人機(jī)之間的通信和加密、解密操作的流程控制順暢，進(jìn)而為本發(fā)明的主或從無人機(jī)節(jié)點(diǎn)的有效性更新提供極富價(jià)值的參考。所述密鑰撤銷子單元用于：設(shè)當(dāng)前時間階段為ti，時間參數(shù)為timei，私鑰撤銷包括三部分：異常通知，當(dāng)節(jié)點(diǎn)b偵測到節(jié)點(diǎn)a的異常行為時，b將會生成并簽名一個針對節(jié)點(diǎn)a的指控信息其中sb是一個防重放攻擊的時間戳。然后b把該指控消息簽密發(fā)送到d-pkg節(jié)點(diǎn)；撤銷信息生成，d-pkg節(jié)點(diǎn)收到指控信息后，驗(yàn)證節(jié)點(diǎn)b的身份，并解密該消息。門限值r的目的是防止未被發(fā)現(xiàn)的叛變節(jié)點(diǎn)偽造可以任意地針對合法節(jié)點(diǎn)的指控消息，r如何選擇就要平衡偵測靈敏度和誤報(bào)率之間的關(guān)系了。如果針對節(jié)點(diǎn)a的指控?cái)?shù)達(dá)到門限值r，選擇t個d-pkg節(jié)點(diǎn)選舉一個組長，每個d-pkg節(jié)點(diǎn)用自己的主私鑰分額計(jì)算si,a＝sih1(ida)并簽密發(fā)送給組長，組長計(jì)算撤銷信息：然后廣播消息如果在一定的時間范圍內(nèi)，其他d-pkg節(jié)點(diǎn)沒有收到撤銷消息則重新選舉一個組長，并指控原組長；撤銷確認(rèn)，網(wǎng)絡(luò)中的其他節(jié)點(diǎn)收到針對節(jié)點(diǎn)a的撤銷消息后，將用驗(yàn)證撤銷消息的正確性，驗(yàn)證成功則記錄該消息并不再與節(jié)點(diǎn)a進(jìn)行任何信息交流。

其中的“簽密”過程是指帶簽密的加密過程。設(shè)已知：h1:{0，1}^*→g^*；h2:g^*→z^*q；h3:z^*q→{0，1}^*；h4:{0，1}^*→z^*q；m∈{0，1}^*；w1＝m0p0。設(shè)節(jié)點(diǎn)idi向節(jié)點(diǎn)idj簽密消息，“簽密”具體實(shí)現(xiàn)如下：

1：節(jié)點(diǎn)idi隨機(jī)選擇b∈z^*q；

2：計(jì)算u＝b·p和v＝b^-1·(h4(m)·w1+h2(u)·m0h1(idi))

3：計(jì)算g＝e(h1(idj),w1)^b和并將<c,u,v>發(fā)送給節(jié)點(diǎn)idj；

4：節(jié)點(diǎn)idj用自己的私鑰m0h1(idj)計(jì)算

5：節(jié)點(diǎn)idj驗(yàn)證消息m，如果成立，節(jié)點(diǎn)idj接收消息，否則認(rèn)為不合法。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道，說明書僅是用于解釋權(quán)利要求書。但本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍并不局限于說明書。任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明批露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或者替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明所要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。