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龙图腾网恭喜西北工业大学申请的专利一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114785448B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-20发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210320499.9，技术领域涉及：H04W12/122；该发明授权一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法是由樊晔;刘立培;任蓝风;徐冬辉;姚如贵;左晓亚设计研发完成，并于2022-03-29向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法在说明书摘要公布了：本发明提供了一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法，通过提出逐次优化解决原始遍历问题的方案，转化移动距离的约束和空间坐标移动的约束，研究无人机基于最优飞行轨迹的抗窃听技术，更加符合实际情况，具有现实应用价值。将无人机的运行环境从2D平面深入到3D空间，使无人机的飞行轨迹更加符合实际情况；转化移动距离的约束和空间坐标移动的约束，逐次优化解决原始遍历问题的方案，极大地降低了复杂度，节省了计算资源和计算时间。本发明降低了计算复杂度，节约了处理器的运算资源，从而优化了无人机在三维空间下的轨迹。

本发明授权一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法在权利要求书中公布了：1.一种无人机3D动态位置选择策略的安全通信方法，其特征在于包括下述步骤： 步骤1：建立系统模型； 系统模型中，包括发射节点S、目的节点D、窃听节点E和无人机中继U，用LU[n]＝[xn,yn,hn]T,n∈{1,2....,N}表示无人机的位置，xn，yn和hn表示三维坐标系中某一点对应的坐标值，发射节点S、目的节点D、窃听节点E的位置被无人机中继已知，且无人机中继的预设初始位置uI和目的位置uF；信息的传输分两个时隙完成； 在第一个时隙中，发射节点向外发送信号中Si，接收节点向外发送噪声信号Sj，无人机中继和窃听端接收到的信号分别是yU[n]，yE1[n]表示为： 其中，分别是发射节点和接收节点最终发射的信号；nu为无人机中继在通信过程中接收到的噪声，ne1为窃听端在第一阶段接收到的噪声； 是发射节点S到无人机中继U信道功率自由空间损耗,是无人机中继U到接收节点D的信道功率自由空间损耗，是发射节点S到窃听节点E的信道功率自由空间损耗，是无人机中继U到窃听节点E的信道功率自由空间损耗，其中ρ0表示系统当参考距离d0＝1m时的信道增益，LS，LD，LE，分别是发射节点、接收节点和窃听点在空间中的位置，dSU，dUD，dSE，dUE表示的是发射节点S、目的节点D、窃听节点E和无人机中继U两两之间的距离，PS，PD分别是发射节点和接收节点的发送功率； 在第二个时隙中，无人机中继向接收节点转发信号xu[n]，接收节点接收到的信号是yD[n]，窃听节点窃听到的信号是yE2[n]，分别表示为： 其中，PU为无人机发射功率，nd为接收节点在通信过程中接收到的部分噪声，ne2为窃听端在第时隙中接收到的部分噪声； 接收端对接收到的信号采用自消除技术得到的信号为yD'[n]，窃听节点最后窃听到的信号yE[n]，分别表示为： 此时接收节点的信噪比为SNRd，窃听节点的信噪比为SNRe，分别表示为： 其中，σ2为接收节点上的加性高斯白噪声； 在无人机协作通信系统中，系统的可实现安全速率CS[n]表示为： CS[n]＝log21+SNRd-log21+SNRe9 系统安全速率CS[n]与无人机的位置LU[n]之间具有复杂的函数关系，为了最大化系统安全速率，需要优化无人机飞行轨迹；通信系统的原始优化问题表述为： 其中四个约束分条件分别为： LU[N]＝uF13 CS[n]≥CS[0],n∈{1,.....,N-1}14 式11表示无人机中继在任意两个相邻时隙间的相对运动距离不超过ds，12式表示无人机中继在第一时隙停留的位置点与起始位置的相对距离不超过ds，13式表示无人机在最后一个时间点时到达飞行程序设置的目的位置，14式表示传输信号过程中所有时刻的安全传输速率都应大于安全传输速率门限； 步骤2：添加多重约束条件； 对原始优化问题公式10新增了以下坐标移动方向约束进行仿真： xn+1＝xn+vnsinθncosψnts15 yn+1＝yn+vnsinθnsinψnts16 hn+1＝hn+vncosθnts17 其中θn、无人机从起始位置到目的位置的飞行过程中在x轴、y轴、z轴上都不会发生折返现象，通过仿真，得出加入坐标移动方向的约束并未对无线通信系统的安全速率造成太大影响，同时，这将大大减少运算量，节约处理器的运算资源； 添加多重约束条件后，原始问题转化为P1问题： 步骤3：求通信系统的安全传输速率的下界值； 根据ln1+ex的凸性，求得目的节点的安全容量的下界根据ln1+ex不等式的凹性，求得窃听信道容量的上界此时，可得通信系统的安全传输速率的下界值有： 步骤4：对问题进行松弛处理； 在求系统下界值的基础上进一步通过最大化系统平均安全速率的下界值来松弛原问题，降低P1问题的计算复杂度，引入松弛变量bn，cn重新定义为从而P1问题转化为P2问题： 最后将设置的参数重新代入步骤1的系统模型，模拟生成样本空间，重复步骤2-3，即在移动距离约束和坐标移动约束的基础上得到无人机的最佳飞行路径。

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