引論：我們?yōu)槟砹?篇電力巡檢無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫(xiě)作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。

我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)水平領(lǐng)先于國(guó)際，基本實(shí)現(xiàn)了輸電線(xiàn)路全域覆蓋。由于我國(guó)地域廣闊，電網(wǎng)輸電線(xiàn)路分布廣泛且部分輸電線(xiàn)所處地形十分復(fù)雜，具有工況惡劣、監(jiān)護(hù)難度大等問(wèn)題。傳統(tǒng)人工抽檢方式安全系數(shù)不高且效率較低，無(wú)法滿(mǎn)足電網(wǎng)智能化發(fā)展需求。國(guó)家電網(wǎng)企業(yè)為了推動(dòng)電網(wǎng)的現(xiàn)代化發(fā)展，將電力巡檢無(wú)人機(jī)應(yīng)用在電網(wǎng)運(yùn)維環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)人機(jī)與人工檢查的融合，提升了運(yùn)檢效率，并增強(qiáng)了電網(wǎng)維護(hù)工作質(zhì)量。目前，我國(guó)基本普及了電力巡檢無(wú)人機(jī)在輸電線(xiàn)路關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)運(yùn)維的應(yīng)用，有效提升作業(yè)效率，降低現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)解決故障線(xiàn)路維護(hù)不及時(shí)而影響電網(wǎng)穩(wěn)定的問(wèn)題。伴隨無(wú)人機(jī)的深入應(yīng)用，其存在的安全風(fēng)險(xiǎn)逐漸暴露。當(dāng)電力巡檢無(wú)人機(jī)被非法入侵后，可能會(huì)發(fā)生無(wú)人機(jī)碰撞事故，甚至導(dǎo)致電網(wǎng)停電。因此，無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全關(guān)乎國(guó)家經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定及國(guó)內(nèi)安全形勢(shì)。

電力巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.電力巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)要求

電力巡檢無(wú)人機(jī)主要負(fù)責(zé)輸電線(xiàn)路安全檢查，系統(tǒng)配置包括如下幾點(diǎn)內(nèi)容。第一，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)及打造，需認(rèn)識(shí)到電力巡檢的重要性及價(jià)值，研發(fā)出可適應(yīng)惡劣工況的特殊無(wú)人機(jī)，讓其具備較強(qiáng)的信息收集能力及信息感知能力，確保無(wú)人機(jī)巡檢可滿(mǎn)足設(shè)定要求。第二，需建構(gòu)對(duì)應(yīng)的無(wú)人機(jī)信息處理平臺(tái)，建立對(duì)應(yīng)的軟件，讓無(wú)人機(jī)收集的信息可轉(zhuǎn)化成便于分析的電網(wǎng)數(shù)據(jù)，依托收集的數(shù)據(jù)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估。通過(guò)無(wú)人機(jī)巡檢可將電網(wǎng)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及歸納，判別線(xiàn)路運(yùn)行狀態(tài)，并精準(zhǔn)定位故障點(diǎn)位，為維修提供保障。第三，電力巡檢無(wú)人機(jī)需進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，測(cè)定無(wú)人機(jī)運(yùn)行是否穩(wěn)定及是否滿(mǎn)足檢測(cè)所需。對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行安全巡檢實(shí)驗(yàn)，可在測(cè)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)無(wú)人機(jī)是否存在問(wèn)題，以此提升工作效率。

2.電力巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成

電力巡檢無(wú)人機(jī)安全巡檢系統(tǒng)是電力巡檢的重要組成部分，主要由無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)、地面數(shù)據(jù)收集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理分析系統(tǒng)三部分構(gòu)成。無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)可調(diào)整無(wú)人機(jī)固定翼及旋翼，結(jié)合無(wú)人機(jī)搭載的傳感器及監(jiān)控設(shè)備提升無(wú)人機(jī)避障能力。無(wú)人機(jī)飛行平臺(tái)可讓無(wú)人機(jī)在惡劣的工況下仍然可以正常工作，并可根據(jù)搭載的定位系統(tǒng)將節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)段，同時(shí)操作者對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)行工況及視野情況合理選擇傳感設(shè)備，目的是獲得探測(cè)點(diǎn)的核心參數(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理中心時(shí)，數(shù)據(jù)分析人員可對(duì)不同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，評(píng)估輸電線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。

3.電力巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)的主要工作

首先，信息系統(tǒng)將對(duì)無(wú)人機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)及存儲(chǔ)，同時(shí)反饋信號(hào)；其次，對(duì)無(wú)人機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，將數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)工作頁(yè)面，為后續(xù)工作提供數(shù)據(jù)支撐；最后，數(shù)據(jù)處理中心將電力巡檢無(wú)人機(jī)收集的信息進(jìn)行處理、整理及分析，根據(jù)數(shù)據(jù)及測(cè)量技術(shù)對(duì)輸電線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)進(jìn)行量化分析。無(wú)人機(jī)可將輸電線(xiàn)路運(yùn)行工況的具體環(huán)境通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)呈現(xiàn)出來(lái)，有助于排查及確定故障點(diǎn)位，同時(shí)結(jié)合輸電線(xiàn)路運(yùn)營(yíng)狀態(tài)判斷線(xiàn)路故障類(lèi)型，以此制定針對(duì)的維修對(duì)策，達(dá)到電網(wǎng)運(yùn)維的目的。

電力巡檢無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險(xiǎn)分析

1.信號(hào)安全風(fēng)險(xiǎn)

常規(guī)條件下，消費(fèi)級(jí)無(wú)人機(jī)以航拍為主，受眾主要為個(gè)人，不涉及核心信息，因此對(duì)無(wú)人機(jī)安全性要求較低。民用無(wú)人機(jī)僅考慮設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性及攝像清晰度即可。相比民用無(wú)人機(jī)，電力巡檢無(wú)人機(jī)需在民用無(wú)人機(jī)性能的基礎(chǔ)上，融入多類(lèi)傳感器，同時(shí)需對(duì)信息安全信號(hào)進(jìn)行防護(hù)。

2.網(wǎng)絡(luò)劫持風(fēng)險(xiǎn)

由于無(wú)人機(jī)主要通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，在數(shù)據(jù)互通中主要信息安全風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型是網(wǎng)絡(luò)劫持風(fēng)險(xiǎn)，包括Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)劫持、無(wú)線(xiàn)電劫持、暴力破解、數(shù)據(jù)重放等。Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)劫持主要利用巡檢無(wú)人機(jī)與網(wǎng)卡設(shè)備連接的Wi-Fi信號(hào)作為信息截取途徑，通過(guò)對(duì)無(wú)人機(jī)傳達(dá)的字符轉(zhuǎn)移控制權(quán)，隨后利用控制權(quán)操控?zé)o人機(jī)。無(wú)線(xiàn)電劫持主要利用信號(hào)干擾原理對(duì)無(wú)人機(jī)航線(xiàn)進(jìn)行控制。暴力破解就是通過(guò)解碼的方式獲取系統(tǒng)中無(wú)人機(jī)調(diào)頻序列參數(shù)，隨后攻占通信通道，掌握無(wú)人機(jī)控制權(quán)。數(shù)據(jù)重放主要針對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)，對(duì)無(wú)人機(jī)信號(hào)頻率及對(duì)應(yīng)的波形圖進(jìn)行截取，隨后利用SDR工具將錄制后的信息發(fā)送給無(wú)人機(jī)設(shè)備，搶占控制權(quán)。

3.數(shù)據(jù)泄露風(fēng)險(xiǎn)

巡檢無(wú)人機(jī)除了執(zhí)行視距操作，還需具備線(xiàn)路巡航功能。所以，巡檢無(wú)人機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的機(jī)密數(shù)據(jù)涉及GPS導(dǎo)航軌跡參數(shù)、桿塔拍照數(shù)據(jù)。前者通過(guò)USB數(shù)據(jù)線(xiàn)直接將對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)復(fù)制到巡檢無(wú)人機(jī)存儲(chǔ)模塊內(nèi)。桿塔數(shù)據(jù)需存儲(chǔ)在云臺(tái)相機(jī)內(nèi)，若未進(jìn)行加密處理，具有極高的信息泄露風(fēng)險(xiǎn)，威脅無(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)安全。

電力巡檢無(wú)人機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)技術(shù)

1.通信安全加固技術(shù)

根據(jù)市面主要的信息加密技術(shù)，無(wú)人機(jī)通信防護(hù)沿用了加密及身份認(rèn)證等安全防護(hù)機(jī)制，但由于無(wú)人機(jī)工況不穩(wěn)定，且控制指令單一且重復(fù)，因此加密與身份認(rèn)證的通信防護(hù)技術(shù)并不適合巡檢無(wú)人機(jī)信息安全防護(hù)。密鑰認(rèn)證是在無(wú)人機(jī)及相關(guān)系統(tǒng)運(yùn)行中，想要獲取對(duì)應(yīng)信息，需進(jìn)行通信確認(rèn)。無(wú)人機(jī)飛行過(guò)程中易受到建筑物、地形及植物等遮擋影響，很容易導(dǎo)致無(wú)人機(jī)短時(shí)間內(nèi)脫離地面控制，因此在利用密鑰加密技術(shù)時(shí)需確保通信鏈路時(shí)刻保持敏捷的飛航控制能力。為確保巡檢無(wú)人機(jī)運(yùn)行安全，數(shù)據(jù)加密可采用硬件或軟件的形式實(shí)現(xiàn)。由于無(wú)人機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性要求極高，可采用集成密鑰安全芯片提升加密數(shù)據(jù)的加密及解密速度。巡檢無(wú)人機(jī)系統(tǒng)存在密鑰分配問(wèn)題，比如遙控及電表常采用集成SM1國(guó)密算法，此時(shí)將導(dǎo)致密鑰分配減緩的問(wèn)題。對(duì)此，可讓相同單位的多個(gè)無(wú)人機(jī)及地面控制系統(tǒng)采用少類(lèi)的安全芯片，在保證密鑰分配速率的基礎(chǔ)上，確保密文破解難度。為了進(jìn)一步提升巡檢無(wú)人機(jī)保護(hù)水平，可利用智能電表安全防護(hù)模式分配密鑰，后臺(tái)系統(tǒng)登入無(wú)人機(jī)密鑰數(shù)據(jù)，當(dāng)無(wú)人機(jī)飛行前對(duì)調(diào)頻序列進(jìn)行配對(duì)，依照無(wú)人機(jī)序號(hào)從密鑰管理系統(tǒng)中分配對(duì)應(yīng)的密鑰，隨后利用地面控制端進(jìn)行通信加密處理。為保證無(wú)人機(jī)巡檢數(shù)據(jù)分發(fā)的及時(shí)性，可在后臺(tái)系統(tǒng)獲得密鑰后對(duì)其進(jìn)行FPGA編程，隨后對(duì)硬件進(jìn)行加密處理，確保網(wǎng)絡(luò)通信的安全性及穩(wěn)定性。

2.反無(wú)人機(jī)GPS欺騙技術(shù)

雖然網(wǎng)絡(luò)劫持風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型較多，但竊取的數(shù)據(jù)主要以GPS參數(shù)為主。GPS導(dǎo)航是無(wú)人機(jī)精準(zhǔn)定位的基礎(chǔ)，這是無(wú)人機(jī)巡檢的主要價(jià)值之一。GPS數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)包括壓制式干擾與欺騙干擾兩類(lèi)。壓制式干擾為錨式干擾，具有一定的可控性與預(yù)防性，但欺騙式干擾具有隨機(jī)、不可控的特點(diǎn)，因此需利用反無(wú)人機(jī)GPS欺騙技術(shù)，規(guī)避GPS信號(hào)攻擊風(fēng)險(xiǎn)。基于四軸無(wú)人機(jī)視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)，建立GPS信號(hào)特征庫(kù)，并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)異常直接切換到視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)，利用GPS圖像比對(duì)的方法完成無(wú)人機(jī)返航，解決GPS欺騙攻擊問(wèn)題。根據(jù)系統(tǒng)要求，視覺(jué)導(dǎo)航系統(tǒng)分為系統(tǒng)層、基礎(chǔ)層、視覺(jué)層三層，上層模塊調(diào)用下層算法。

3.數(shù)據(jù)安全防護(hù)技術(shù)

基于加密算法的系統(tǒng)層數(shù)據(jù)防護(hù)技術(shù)，還需建立對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)安全保護(hù)機(jī)制。首先，依照防護(hù)架構(gòu)，針對(duì)系統(tǒng)不同類(lèi)型網(wǎng)絡(luò)入侵制定多級(jí)別防護(hù)機(jī)制，基于安全審計(jì)、數(shù)據(jù)復(fù)查、無(wú)人機(jī)安全加固等，搭建多位一體的網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)機(jī)制。其次，建立地面系統(tǒng)安全防護(hù)系統(tǒng)。目前，無(wú)人機(jī)地面控制系統(tǒng)主要分為Windows和Linux兩種，依照系統(tǒng)類(lèi)型從系統(tǒng)安全加固、身份認(rèn)證、用戶(hù)管理、病毒消殺、安全補(bǔ)丁配置等設(shè)立安全防護(hù)機(jī)制。最后，根據(jù)無(wú)人機(jī)通信鏈路信號(hào)，對(duì)無(wú)人機(jī)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤，隨時(shí)計(jì)算無(wú)人機(jī)坐標(biāo)。通信鏈路涉及數(shù)據(jù)傳輸與控制信號(hào)傳輸，所以可從數(shù)據(jù)流及GPS入侵的角度設(shè)立防護(hù)機(jī)制。結(jié)語(yǔ)電力巡檢無(wú)人機(jī)主要從事高精度、高危險(xiǎn)、惡劣工況的輸電線(xiàn)路巡檢工作，涉及大量關(guān)鍵點(diǎn)位的數(shù)據(jù)勘測(cè)工作，涵蓋定量的私密信息。由于無(wú)人機(jī)巡檢過(guò)程中需利用網(wǎng)絡(luò)完成數(shù)據(jù)傳輸，必然存在信息泄露風(fēng)險(xiǎn)。為解決巡檢無(wú)人機(jī)信號(hào)干擾、數(shù)據(jù)傳輸丟包、易被入侵等問(wèn)題，需科學(xué)利用加密算法、設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)機(jī)制，利用反無(wú)人機(jī)GPS欺騙技術(shù)，確保巡檢無(wú)人機(jī)安全且穩(wěn)定運(yùn)行，為電網(wǎng)安全評(píng)價(jià)提供可靠數(shù)據(jù)。

作者:劉承信 單位:山東水利技師學(xué)院