【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于5g通信领域，具体涉及一种基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统及方法。
技术介绍
1、商用5g atg(air to ground)技术是一种用于提升移动通信网络覆盖和性能的先进技术。atg技术的核心概念是将通信设备安装在高空平台上(如飞机、气球或无人机)上，这些平台可以与地面基站和用户设备进行无线通信。5g atg技术可以提供高速的无线数据传输速度，支持高清视频流、实时游戏和其他高宽带应用。由于5g网络的低延迟特性，atg技术能够提供几乎实时的通信体验，适用于需要快速响应的应用。
2、空地遥测链路是指空中平台与地面系统之间建立的无线通信链路，用于数据传输和实时监控。
3、然而现有的商用商用5g atg技术不满足试飞业务需求，空地遥测链路空地传输速率低，且空地遥测链路地面系统一个基站仅能支持较少的用户，且不支持组网，不适应试飞业务需求的发展。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：以满足未来智能飞行多元动态组网通信需求为牵引，提出一种基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统及方法，实现高空高动态广域5g直连通信，有效支撑空地一体化试飞协同应用场景，在航空飞行器上实现网络威胁告警检测。
2、第一方面，本申请提供一种基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统，包括机载子系统、5g atg地面基站、核心网、地面专线和园区子系统，其中：
3、所述机载子系统包括机载天线，机载5g cpe(customer
4、所述园区子系统包括防火墙、交换机、加密机、atg专网管控应用服务器、专网自服务管理平台和5g终端；
5、所述5g atg地面基站用于对指定空域进行5g atg信号覆盖；
6、所述核心网和地面专线用于将5g atg地面基站和园区子系统之间的数据传输；
7、机载测试数据终端和5g终端的数据依次经过交换机/wifi、威胁检测模块、加密机、机载5g cpe，经由机载相控阵天线发射，然后通过5g atg链路空地传输给5g atg地面基站；5g atg地面基站通过核心网与地面专线连接，再通过地面专线依次与防火墙、交换机、加密机、atg专网管控应用服务器和地面交换机/wifi连接传输到专网自服务管理平台和5g终端；
8、专网自服务管理平台和5g终端的地面数据则通过地面交换机/wifi接收，经过atg专网管控应用服务器，加密机加密后，再依次经过交换机、防火墙、地面专线、核心网和5gatg地面基站，通过5g atg链路传输到飞机，由机载相控阵天线接收，经过机载5g cpe处理、加密机进行解密和威胁检测模块监测，无异常行为后，经过机载交换机/wifi传输到5g终端可视化展示。
9、进一步的，所述机载5g cpe是指安装在航空器上的终端设备，用于与地面网络进行通信；
10、所述加密机用于保障空地数据传输的安全性；
11、所述威胁检测模块用于解决网络威胁隐患，通过对航电总线数据的分析、威胁监视告警，实现基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统中安全链路的威胁监视告警功能；
12、所述机载交换机/wifi用于接收机载测试数据终端的数据，并与5g终端进行数据交互。
13、进一步的，所述园区子系统用于实现机载子系统与接入地面交换机/wifi的5g终端和专网自服务管理平台之间的双向业务传输；
14、所述防火墙用于监控和控制流量，保护园区子系统免受未经授权的访问、攻击和威胁；
15、所述交换机用于数据转发；
16、所述atg专网管控应用服务器用于管理、控制和优化atg专网中的应用和服务；
17、所述专网自服务管理平台用于实现对atg网络的接入5g终端、网络链路状态、机载5g cpe进行性能监控和管理，部署应用app实现地面与空中客户端的视频及语音通话功能以及机上数据的实时下传管理。
18、进一步的，威胁检测模块包括协议解析模块、攻击检测模块、设备采集模块、威胁注入模块和监视告警模块；
19、所述协议解析模块，用于将通信监听获取的通信数据依字段解析，获取其通信协议类型及其相应的关键字段，主要支持it协议、ot协议和航电总线协议进行采集解析；
20、所述攻击检测模块，用于对协议解析模块传递过来的通信数据进行威胁检测，并将结果通过5g atg链路传递给专网自服务管理平台和5g终端显示；
21、所述设备采集模块，用于实时采集网络流量，并实时进行流量分析而获得相关信息，并将分析后的流量系统自动丢弃，数据采集能力高、效率快，采集数据过程不会影响整个网络运行；
22、所述威胁注入模块，用于自动调取漏洞库，或者自定义的漏洞检测规则；
23、所述监视告警模块，用于针对安全威胁进行可视化界面告警呈现，实现威胁监视分析、事件告警及系统管理等可视化展现功能。
24、进一步的，加密机包括密钥分发系统、提取与存储组件、加密组件、解密组件、后级发送部分和后级接收部分；从密钥分发系统中提取密钥并存储，经扩展后以预设速率封装成ip包格式输出，与用户数据进行加/解密运算后，送至线路中传输或还原给用户。
25、第二方面，本申请提供一种基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统方法，方法包括：
26、步骤1、通过机载子系统将机载测试数据终端和5g终端的机上数据传输至5g atg地面基站；
27、步骤2、5g atg地面基站接收到ip信号后经过核心网和地面专线传输到园区子系统；
28、步骤3、园区子系统将接收的ip信号处理后在专网自服务管理平台和5g终端上可视化展示；
29、步骤4、分析专网自服务管理平台和5g终端可视化展示的数据；
30、步骤5、若分析数据存在异常，通过地面5g终端将处理措施传输到机上5g终端。
31、进一步的，步骤1包括：
32、步骤11：机载测试数据终端和5g终端的机上数据通过机载交换机/wifi接收传输给威胁检测模块；
33、步骤12：威胁检测模块对机上数据进行分析，将分析结果与机上数据传输给加密机；
34、步骤13：加密机对威胁检测模块分析结果和机上数据进行加密传输给机载5gcpe；
35、步骤14：机载5g cpe接收到威胁检测模块分析结果和机上数据后，将其转换成ip信号，并完成机载相控阵天线的波束赋型，保证5g atg地面基站可以通过5g atg链路接收到ip信号。
36、进一步的，步骤5包括：
37、步骤51：处理措施经过园区子系统、地面专线和核心网传输到5g atg地面基站；
38、步骤52：5g atg地面基站接收到处理措施后经过5g atg链路传输到机载子系统；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于5G ATG的空地一体化航空智能网络通信系统，其特征在于，包括机载子系统、5G ATG地面基站、核心网、地面专线和园区子系统，其中：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载5G CPE是指安装在航空器上的终端设备，用于与地面网络进行通信；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述园区子系统用于实现机载子系统与接入地面交换机/WIFI的5G终端和专网自服务管理平台之间的双向业务传输；
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，威胁检测模块包括协议解析模块、攻击检测模块、设备采集模块、威胁注入模块和监视告警模块；
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，加密机包括密钥分发系统、提取与存储组件、加密组件、解密组件、后级发送部分和后级接收部分；从密钥分发系统中提取密钥并存储，经扩展后以预设速率封装成IP包格式输出，与用户数据进行加/解密运算后，送至线路中传输或还原给用户。
6.一种基于5G ATG的空地一体化航空智能网络通信系统方法，其特征在于，方法包括：
7.根据权利要求6所述的方法
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤5包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于5g atg的空地一体化航空智能网络通信系统，其特征在于，包括机载子系统、5g atg地面基站、核心网、地面专线和园区子系统，其中：
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述机载5g cpe是指安装在航空器上的终端设备，用于与地面网络进行通信；
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述园区子系统用于实现机载子系统与接入地面交换机/wifi的5g终端和专网自服务管理平台之间的双向业务传输；
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，威胁检测模块包括协议解析模块、攻击检测模块、设备采...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤恒仁，朱宏宇，马菲，陈卓然，崔冰凌，
申请(专利权)人：中国飞行试验研究院，
类型：发明
国别省市：
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