一种北斗安全通信系统

本发明属于北斗通信，具体涉及一种北斗安全通信系统。

背景技术：

1、北斗导航试验系统是我国自主研制和建设的第一代卫星导航定位系统，北斗卫星通信除了覆盖范围大、没有通信盲区、安全、可靠特点外还具有特殊的短报文通信功能，该功能使其用户可通过卫星实现短报文通信，且不受地形条件和环境气候的影响，该功能可用于解决人口稀少的农村、牧区、边远山区、海域以及现有有线、无线通信网所不能覆盖的地区短报文通信，以及灾难事故的紧急通信。

2、在公开号为cn103281684b的中国专利中，提到了一种北斗通信装置和方法。北斗通信装置包括北斗收发主机和服务器；北斗收发主机，用于并行发送和并行接收北斗短报文；服务器，用于存储北斗收发主机发送或者接收的北斗短报文，并将接收到的北斗短报文发布，北斗通信方法包括步骤：并行发送和并行接收北斗短报文；存储北斗收发主机发送或者接收的北斗短报文，并将接收到的北斗短报文发布。本发明提供的北斗通信装置和方法，提高了单次发送的通信容量，在通信频率保持不变的前提下，这种并行方式可以实现大容量数据信息的发布，可向多个不同区域群发预警信息，尽管上述方案有益效果诸多，但是该方案中对于海上搜救系统较为落后，对于海上遇险不能给快速搜救，对其信息的掌握不够全面，因此在搜救过程中也会影响到搜救的及时性，安全数据信息对于遇险事件发生后的安全保证有直接的影响；

3、对此，发明人提出一种北斗安全通信系统，用以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种北斗安全通信系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种北斗安全通信系统，包括：

4、导航与定位系统模块，所述导航与定位系统模块包括接收单元、定位单元和地面监测单元，所述导航与定位系统模块对导航信号的加密、鉴别和完整性保护，以防止信号被干扰或篡改，确保导航与定位的准确性和可靠性，用于保障北斗导航与定位系统的安全性；

5、数据传输与加密模块，所述数据传输与加密模块包括数据加密算法单元、数据完整性校验单元、数据签名与验证单元和安全协议单元，所述数据传输与加密模块对传输的数据进行加密，以保护数据的机密性，防止未经授权的访问和窃听；

6、身份认证模块，所述身份认证模块包括用户标识单元、密钥管理单元、数字证书单元、认证中心单元和身份认证协议单元，所述身份认证模块对身份认证可以确保通信的参与方是合法和可信的，防止恶意攻击或伪造身份；

7、干扰抵抗模块，所述干扰抵抗模块包括干扰检测单元、干扰定位单元、干扰抑制单元和备份与冗余单元，所述干扰抵抗模块对干扰源进行检测与识别，采取相应的干扰抑制措施，确保北斗通信系统的稳定性和可靠性；

8、网络与通信安全模块，所述网络与通信安全模块包括防火墙单元、虚拟专用网络单元、数据加密与解密单元和安全日志与审计单元，所述网络与通信安全模块建立相应的通信网络来进行数据的传输和交互，保护通信网络的安全；

9、应急与救援模块，所述应急与救援模块包括应急通信中心单元、通信设备与网络单元、应急通信终端单元、位置服务与导航单元和应急广播与警报单元，所述应急与救援模块在灾害救援和应急响应中发挥重要作用，确保北斗系统的可用性和连通性，以及保障紧急救援通信的优先级。

10、优选的，所述接收单元用于接收和处理北斗卫星系统发出的信号的设备，包括接收机、定位设备和移动终端，所述接收单元负责接收卫星信号，并进行解码和处理，以获取位置和时间信息，所述定位单元用于根据接收到的卫星信号进行位置计算的算法，基于接收设备收到的卫星信号的时间差、信号强度信息，利用三角定位或其他定位方法计算出接收设备的位置，定位算法为基于卫星信号的定位算法、差分定位和惯性导航定位算法，所述地面监测站单元用于监测和控制北斗卫星系统的运行状态和性能。

11、优选的，所述数据加密算法单元用于将通信数据转化为密文的算法，所述数据完整性校验单元用于验证数据在传输过程中是否被篡改或损坏，通过对数据进行校验和计算，接收方可以验证数据的完整性，所述数据签名和验证单元确保数据在传输过程中不被篡改，并验证通信参与方的身份，所述安全协议单元定义了数据传输和加密的具体过程和规则，提高了加密通信的保护和数据传输的安全性。

12、优选的，所述用户标识单元由设备标识、用户id、证书组成形式，用于区分不同的通信实体，所述密钥管理单元涉及生成、分发和存储密钥的过程，确保密钥的安全性和合理的分发机制，所述数字证书单元用于证明身份和加密通信，数字证书用于验证通信参与方的身份和确保通信的安全性，所述认证中心单元对通信实体进行身份验证，确保通信实体是合法和可信的，所述身份认证协议单元定义了身份验证的具体过程和规则。

13、优选的，所述干扰检测单元用于监测和检测可能存在的干扰信号，通过对接收信号的特征进行实时分析和处理，判断是否存在干扰，并采取相应的措施进行处理；所述干扰定位单元用于确定干扰源的位置信息，通过多基站观测和信号特征分析，可以对干扰源进行定位，帮助识别干扰源的位置，并采取相应的干扰抵抗措施；所述干扰抑制单元用于抑制或减少干扰信号对北斗安全通信的影响，采用干扰抑制算法或技术，对干扰信号进行抑制或过滤，保障北斗通信信号的可靠传输；所述备份与冗余单元通过备份关键组件或引入冗余措施，提高系统的抗干扰能力。

14、优选的，所述防火墙单元用于监控和过滤网络流量，可以识别和阻止针对北斗安全通信网络的入侵和未经授权的访问；所述虚拟专用网络(virtual privatenetwork，vpn)单元用于加密数据传输和建立安全的通信通道，确保数据的机密性和完整性；所述数据加密与解密单元负责对通信数据进行加密和解密操作，用于保护通信数据的机密性；所述安全日志与审计单元用于记录和监测系统的安全事件和操作记录，记录用户的登录信息、网络访问日志和安全事件日志，以便进行安全事件分析和审计。

15、优选的，所述应急通信中心单元负责协调和管理应急通信与救援工作的机构，集中监控和控制通信系统的运行状况，并在紧急情况下快速响应和协调救援行动；所述通信设备与网络单元包括通信设备、传输网络和通信基础设施，用于提供连接和通信的基础设施，包括卫星通信、无线通信和微波通信，所述应急通信终端单元是应急人员使用的通信设备，如手持对讲机、应急通信终端设备，具有抗干扰、抗干扰、紧急呼叫和位置报告功能，使应急人员能够在紧急情况下进行实时通信和位置定位，提供救援指挥和协调工作；所述位置服务与导航单元通过北斗系统、地图数据和导航软件，为应急人员提供定位和导航功能；所述应急广播与警报单元用于向广大公众发布紧急通知、警报和应急信息，通过广播、电视、手机短信多种方式进行信息传递，以提醒和指导公众在应急情况下采取相应的行动，并传达救援指示和安全提示。

16、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

17、(1)本发明中使用北斗安全通信系统时，通过导航与定位系统模块对导航信号的加密、鉴别和完整性保护，以防止信号被干扰或篡改，确保导航与定位的准确性和可靠性，用于保障北斗导航与定位系统的安全性，通过数据传输与加密模块，对传输的数据进行加密，以保护数据的机密性，防止未经授权的访问和窃听，通过身份认证模块，对身份认证可以确保通信的参与方是合法和可信的，防止恶意攻击或伪造身份。

18、(2)本发明中通过干扰抵抗模块，对干扰源进行检测与识别，采取相应的干扰抑制措施，确保北斗通信系统的稳定性和可靠性，通过网络与通信安全模块，建立相应的通信网络来进行数据的传输和交互，保护通信网络的安全，通过应急与救援模块，确保北斗系统的可用性和连通性，以及保障紧急救援通信的优先级，这些单元相互配合，构成了北斗安全通信网络与通信应急与救援的关键组成部分，通过应急通信中心的指挥和协调，通信设备与网络的支持，应急通信终端的应用，位置服务与导航的提供，以及应急广播与警报的发布，确保搜救工作有序顺利地开展。