一种防劫持的无人机遥控装置的制作方法

本实用新型涉及无人机领域，尤其涉及的是一种防劫持的无人机遥控装置。

背景技术：

无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。无人机最初用于军事领域，被用做侦察机、靶机等，但随着科技日新月异的进步，无人机也在民用方面被广泛应用，包括航拍、农业、植保、快递运输、灾难救援、监控传染病、测绘、新闻报道、电力巡检、影视拍摄等。

目前，大部分无人机遥控通信是单向的(即遥控器发，无人机收)，且无加密手段，极易受到重放攻击等手段的攻击，导致无人机被劫持。遥控器失去对无人机的控制。例如：可以通过sdr设备录制遥控器遥控数据，并进行重放，达到劫持控制无人机的目的。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提出了提出一种防劫持的无人机遥控装置。

本实用新型的技术方案是：一种无人机遥控装置，包括发送端和接收端，所述的发送端包括遥控器、接收机、发送模块；所述的接收端包括接收模块及无人机；

所述遥控器通过无线信号控制接收机，所述接收机通过遥控信号与发送模块无线连接，所述发送模块将接收到的遥控数据发送至接收模块上，所述接收模块再通过遥控信号与无人机连接。

进一步的，所述接收模块在接收到发送模块发出的遥控数据后，对其进行数据确认，并将其确认数据或报警信号反馈至发送模块上。

进一步的，所述的发送模块通过usb连接在计算机一上，所述的接收模块通过usb接口连接在计算机二上。

进一步的，在所述发送模块上连接有计时器一及报警装置；在所述接收模块上连接有计时器二和计数器。

进一步的，所述的遥控器兼容有ppm，pwm，s.bus信号；所述接收模块可以有用户输出为ppm，pwm，s.bus等主流遥控信号输出。

进一步的，所述发送端由用户通过计算机一配置密钥、工作频率、报警时间阈值、攻击次数阈值，实现遥控信号的获取，编号，计算哈希值及向用户报警；接收端用来统计特定时间内受到攻击的次数，实现数据的校验以及遥控信号的输出。

本实用新型的有益效果是：采用遥控数据编号手段，实现丢包重传和防重放攻击。在受到攻击后提醒用户，以便用户采取适当措施。同时本专利提出的遥控方法能实现无人机的可靠，安全的遥控，能有效防止针对无人机遥控的重放攻击，并且与常见遥控标准相兼容，使用简单快捷。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中发送端的流程图；

图3为本实用新型中接收端的流程图；

图4为本实用新型中发送模块原理图；

图5为本实用新型中接收模块原理图；

图中1是遥控器，2是接收机，3是发送模块，4是接收模块，5是无人机。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：

如图1，一种无人机遥控装置，通过为遥控数据编号以及哈希算法实现数据进而实现无人机的防劫持；包括发送端和接收端，所述的发送端包括遥控器1、接收机2、发送模块3；所述的接收端包括接收模块4及无人机5；

所述遥控器1通过无线信号控制接收机2，所述接收机2通过遥控信号与发送模块3无线连接，所述发送模块3将接收到的遥控数据发送至接收模块4上，所述接收模块4再通过遥控信号与无人机5连接。

进一步的，所述接收模块4在接收到发送模块3发出的遥控数据后，对其进行数据确认，并将其确认数据或报警信号反馈至发送模块3上。

进一步的，所述的发送模块3通过usb连接在计算机一上，所述的接收模块4通过usb接口连接在计算机二上。

进一步的，在所述发送模块3上连接有计时器一及报警装置；在所述接收模块4上连接有计时器二和计数器。

进一步的，所述的遥控器1兼容有ppm，pwm，s.bus信号；所述接收模块4可以有用户输出为ppm，pwm，s.bus等主流遥控信号输出。

进一步的，所述发送端由用户通过计算机一配置密钥、工作频率、报警时间阈值、攻击次数阈值，实现遥控信号的获取，编号，计算哈希值及向用户报警；接收端用来统计特定时间内受到攻击的次数，实现数据的校验以及遥控信号的输出。

本实用新型的原理是：发送端发含有编号的遥控信号给接收端，接收端发出确认信号给发送端；所述发送端发出的数据包按发出先后顺序编号；编好号的数据包尾部附上密钥经过哈希运算，运算后将算出的哈希值附在编号数据包上发出；数据包中不含密钥；所述密钥在发送端和接收端配对时随机生成；接收端在接收到数据包后，将数据包中非哈希值部分提取出来，在尾部附上密钥，用哈希算法算出哈希值，并与收到的哈希值比较；如果两个哈希值相同，则发出含有数据包编号的确认信号。这样就解决了无人机劫持问题；发送端根据是否在一定时间内收到确认信号判断是否重发，以实现丢包检测和重发功能；接收端在一定时间内多次检测到错误哈希值后，通过发送端提醒用户正在遭受攻击。

其中；如图2所示，本实用新型中发送端的操作步骤具体如下：

s1：启动设备，判断是否连接电脑，如果是，则由用户进行获取频率、密钥等配置信息；如果否，则进行读取配置信息，并配置初始化的参数id＝0；

s2：尝试连接接收端，如果未连接成功，则连续尝试连接；如果连接成功，则获取遥控信息；

s3：成功获取遥控信息之后，生成加密的遥控信息包，进行无线射频发送；

s4：如果在一定时间内收到了确认包，则对id累加1，如果没有收到确认包，则再次发送；

s5：判断有没有收到报警信号，如果没有，则继续获取遥控信息进行，重复s3与s4步骤，如果收到了报警信号，则对用户进行报警。

如图3所示，本实用新型中接收端的操作步骤具体如下：

s1：启动设备，判断是否连接电脑，如果是，则由用户获取频率和密钥等信息的配置信息；如果否，则读取配置信息，并配置初始化的参数id＝0；

s2：尝试连接发送端，如果未连接成功，则一直尝试连接；如果连接成功，则打开计时器；

s3：开始接受无线射频数据，并进行哈希值验证，如果验证通过，则判断接收id号是否大于id，如果是则将遥控信号恢复，并发送确认包，并继续接收无线射频数据。如果接收的id号小于或者等于当前id，或者是哈希值没有验证通过，或者是发送确认包失败，则将计数器+1，当计数器达到用户设定的时间时，进行清零，并继续接收无线射频数据，当计数器没有达到用户设定时间，则继续判断计数器是否达到设定的阈值，如果达到了阈值则发送报警信号，如果没有达到阈值，则继续接收无线射频数据。

如图4所示，本实用新型中发送模块3的工作原理具体如下：

实现遥控信号的获取，编号，计算哈希值及向用户报警；其中，遥控信号经过解析得到遥控数据，该数据存放于缓存区，经过hash处理后得到加密数据，而加密的密钥来自于用户通过usb接口配置的信息；进而，加密数据经过于报序列id及定时器得到的时间数据融合后得到发送数据，再通过外设接口连接的射频模块进行无线发送；与此同时，射频模块同时接收无线信号，并反馈给外设接口，模块内部解析确认包，并判断是否报警，如果报警则通过gpio接口输出信号给报警器，方式报警为灯光、声音等，表示无人机收到攻击，如果不报警，则继续下一个包的发送，此时将id+1作为新的包序列号。

如图5所示，本实用新型中接收模块4的工作原理具体如下：

实现数据的校验以及遥控信号的输出；其中，射频模块接收信号，并送给外设接口，接收模块内部进行数据包解析，再进行hash验证，验证内容包括id值、时间以及用户通过usb接口配置的密钥信息；当验证通过后，即可将遥控数据恢复，并进行信号输出给无人机5；与此同时，接收模块4内部还会降解析的遥控数据与id值、验证信息和报警信息融合，形成反馈数据包，通过外设接口连接的射频模块发送出去。

本实用新型采用遥控数据编号手段，实现丢包重传和防重放攻击。在受到攻击后提醒用户，以便用户采取适当措施。同时本专利提出的遥控方法能实现无人机的可靠，安全的遥控，能有效防止针对无人机遥控的重放攻击，并且与常见遥控标准相兼容，使用简单快捷。