无人机系统安全性综述

近年来,无人机越来越受欢迎,无人机在军事、农业、交通运输、电影、供应链和监控等各个行业都有着巨大的潜力.尽管无人机给人们提供了种种便利,但如今与无人机相关的安全事件却层出不穷.恶意方可能对无人机进行攻击,并利用无人机进行危及生命的活动.因此,世界各国政府已经开始规范无人机的使用.无人机需要一种智能和自动化的防御机制,以确保人类、财产和无人机本身的安全.而无人机操作系统防护是防止入侵攻击的一个重要部分.首先,对无人机结构进行了简要介绍;然后,研究了用于消费和商用无人机的现有操作系统的安全性.最后,调查了无人机操作系统的各种安全问题和可能的解决方案. 无人机被定义为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机[１].近年来,无人机已经成为人们重 点关注的领域,因为其可以用于许多军事和民用应用,包括军 事攻击、国家情报和监视、边境安全、通信中继、农业和遥感 等.此外,无人机爱好者和各行各业的研究人员正在不断寻 找有效使用无人机[２Ｇ３]的方法,无人机的应用彻底改变了许多 企业并为其发展创造了新的机会. 和所有的新技 术 一 样,无 人 机 也 可 以 被 恶 意 使 用,也 可以成为恶意 行 为 者 的 攻 击 目 标.无 人 机 遥 控 主 要 采 用 一个飞行控制器,该 控 制 器 由 传 感 器 和 执 行 器 组 成 网 络, 通过通信链路与地面控制系统进 行 通 信.因 此,无 人 机 系 统很容易受到针 对 网 络、控 制 器、无 线 链 路 或 多 个 组 件[４] 组合的攻击.目 前 有 许 多 无 人 机 相 关 事 件 的 报 道[５Ｇ７],一 些国家已经采 取 了 天 空 管 制 的 政 策[８].无 人 机 也 可 能 对 隐私和人类安 全 造 成 威 胁[９].比 如 一 架 装 有 摄 像 头 和 麦 克风的无人机在我们的私人空域内飞 行,我 们 几 乎 不 可 能 识别出操控无 人 机 的 人.事 实 上,即 使 有 严 格 的 规 定,恶 意用户也会将无人机用于非法目 的.因 此,反 无 人 机 技 术 也在不断发展,利用跟踪、干扰等技术摧毁恶意无人机. 除了检测和禁用恶意无人机,我们还需要技术来保护无 人机免受外部恶意行动者的攻击.每个系统都存在漏洞,无 人机也不例外.针对无人机的网络攻击可以对大型飞机、机 场和人类财产等物理实体构成重大的安全风险.如果无人机 受到攻击,则可能会比普通IT 设备造成更长的影响.因此, 和像汽车行业一样,无人机需要高度可靠的软件和严格的监 管合规. 负责确保无人机安全的主要组件之一是操作系统.然 而,大多数无人机仍然使用为无人机飞行控制器专门定制的 基本实时调度器或操作系统/固件.因此,未来的无人机需要 复杂的操作系统,以使无人机更高效、更轻量、更自主.本文 首先研究了现有的用于开源和商用无人机的操作系统;然后, 分析了无人机操作系统有关安全的问题,并确定了需要重点 关注的未来无人机操作系统面临的安全性挑战.