Robust Trajectory and Resource Allocation Design for Secure UAV-aided Communications
本文旨在提高物理层的安全性，防止潜在的内部窃听利用无人机（UAV）的机动性。我们考虑的情况下，两个接收器具有不同的安全许可级别需要由一个合法的发射机与无人机的帮助。我们共同设计的轨迹和资源分配，以最大限度地提高累积的系统机密数据率。该设计被配制成一个混合整数非凸优化问题，考虑到部分位置信息的潜在窃听。为了规避问题的非凸性，提出了一系列的变换和近似，这有利于设计一个计算效率的次优解。仿真结果提供了重要的系统设计的见解，并展示了强大的联合设计，以提高物理层的安全性所带来的优势。
2019-03-18 cs.IT math.IT
UAV-Involved Wireless Physical-Layer Secure Communications: Overview and Research Directions
由于其灵活的部署和按需移动性，小型无人机（UAV）预计将在即将到来的第五代（5G）网络中广泛应用于通信应用。然而，无人机通信应用的保密性易受广播性质和主导视距（LoS）信道条件的安全威胁，物理层安全（PLS）技术可以在这种情况下应用于保密性能增强。另一方面，利用无人机协同保护安全通信也是有希望的。本文综述了近年来无人机物理层安全通信的研究进展。重点研究了针对无人机不同角色的安全传输方案设计，以及针对无人机自身特点对引入自由度的优化。最后，我们提出了一些未来的研究方向。
2019-06-24 cs.IT cs.NI eess.SP
Joint 3D Trajectory Design and Resource Allocation for Secure Dual-UAV-aided Underlay Systems
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Sun Yat-sen University（中山大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
针对空中窃听者，提出双无人机辅助安全底层数据采集系统，通过联合优化无人机3D轨迹、干扰功率、地面设备功率及调度，最大化平均保密频谱效率，采用块坐标下降和逐次凸近似求解。
2026-06-16 cs.IT math.IT
Multi-UAV Trajectory Design for Fair and Secure Communication
本文针对多无人机辅助通信系统中的移动空中窃听威胁，提出一种两步优化方法，先利用K-means聚类用户，再采用多智能体深度确定性策略梯度算法设计轨迹，在公平性和能耗约束下最大化公平总保密吞吐量。
2024-06-09 cs.IT math.IT
Optimal Power Allocation for Secure Directional Modulation Networks with a Full-duplex UAV User
研究了一种基于定向调制（DM）的无人机辅助安全通信网络，该网络包括一个地面基站（Alice）、一个合法全双工（FD）用户（Bob）和一个非法接收机（Eve）。在该网络中，Alice作为控制中心，负责传输机密信息和人工噪声。沿着线性飞行轨迹移动的UAV用户旨在从Alice接收有用信息。同时，它还发送AN信号以进一步干扰Eve的信道。以无人机飞行过程中保密率最大化为目标，建立了功率分配因子、波束形成向量、AN投影矩阵的联合优化问题。为了简单起见，应用最大比传输、零空间投影和基于泄漏的方法来分别形成发射波束成形向量、Alice处的AN投影矩阵和Bob处的AN投影向量。在此之后，优化问题简化为具有两个PA因子的双变量优化程序。我们提出了一种交替迭代算法来优化这两个PA因子。仿真结果表明，所提出的策略FD模式实现了更高的SR比半双工（HD）模式，并优于FD模式与固定PA策略。
2019-04-07 cs.IT math.IT
Secure UAV-to-Ground MIMO Communications: Joint Transceiver and Location Optimization
无人飞行器（UAV）由于其优越的信道质量而被预见构成有前途的机载通信设备。但是无人机对地（U2G）通信很容易被窃听。因此，我们设想了一个复杂的物理层安全解决方案，以提高多天线辅助U2G系统的保密率。利用随机矩阵理论推导了U2G MIMO窃听信道的保密率。然后将得到的显式表达式应用于MIMO收发器和UAV位置的联合优化中，该联合优化依赖于交替优化技术。我们的数值计算结果表明，联合收发器和位置优化的设想有利于安全通信，即使在具有挑战性的情况下，其中的合法渠道的机密信息是劣于窃听信道。
2022-07-10 cs.IT eess.SP math.IT
On the Performance of Low-Altitude UAV-Enabled Secure AF Relaying with Cooperative Jamming and SWIPT
提出了一种新的协同安全无人机（UAV）辅助传输协议，其中源（Alice）在地面窃听者（Eve）存在的情况下，通过能量受限的UAV安装放大转发（AF）中继向目的地（Bob）发送机密信息。我们采用目的地辅助协同干扰（CJ），以及同时无线信息和功率传输（SWIPT）在无人机安装中继，以提高物理层安全（PLS）和传输可靠性。假设一个低空无人机，我们推导出连接概率（CP），保密中断概率（SOP），瞬时保密率，和平均保密率（ASR）的建议协议在空-地（AG）信道，这是建模为莱斯衰落与仰角相关的参数。通过仿真，我们验证了我们的理论结果，并证明显着的性能改善，我们的协议相比，传统的传输协议与地面中继和基于无人机的传输协议，没有目的地辅助干扰。最后，我们评估了不同的系统参数和不同的无人机的位置对所提出的协议的ASR的影响。
2019-06-17 cs.IT eess.SP math.IT
On Secure EKF-enhanced UAV-ISAC Systems
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Chongqing University（重庆大学）；Hunan University（湖南大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
针对无人机辅助的集成感知与通信（ISAC）系统，通过扩展卡尔曼滤波（EKF）联合设计发射波束成形和无人机轨迹，在感知波束宽度、发射功率和推进能耗约束下最大化保密速率。
2026-06-02 cs.IT math.IT
Resource Allocation for Secure Dual-UAV-Assisted ISAC System
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；State Key Laboratory of Power Transmission Equipment Technology, School of Electrical Engineering, Chongqing University（重庆大学电气工程学院）；Hunan University（湖南大学）；School of Information Engineering, Changsha Medical University（长沙医学院信息工程学院）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）
本研究针对双无人机辅助的安全ISAC系统，提出迭代资源分配算法，通过分解优化问题并采用逐次凸逼近与块坐标下降技术，提升系统平均保密速率，算法经数值验证有效收敛。
2026-08-26 cs.IT math.IT
Energy-Efficient Cooperative Secure Transmission in Multi-UAV Enabled Wireless Networks
研究了一种多个潜在窃听者存在下的多无人机协同安全传输方案。具体而言，多个源无人机（SUAVs）向多个合法地面用户发送机密信息，同时多个干扰无人机（JUAVs）协同向多个窃听者发送干扰信号，以提高合法用户的可达保密率。考虑到无人机的能量预算有限，本文的目标是在无人机机动性和最大发射功率约束下，通过联合优化无人机轨迹、发射功率和用户调度，最大化系统保密能量效率（SEE），即单位能量消耗可达到的保密率。由此产生的优化问题是一个非凸的混合整数分数优化问题，这是具有挑战性的解决。将原问题分解为3个子问题，利用块坐标下降法和Dinkelbach方法，结合逐次凸逼近技术，提出了一种高效的迭代算法.仿真结果表明，所提出的方案优于其他基准显着的系统SEE。
2019-12-04 cs.IT eess.SP math.IT
Integrated Sensing, Navigation, and Communication for Secure UAV Networks with a Mobile Eavesdropper
本文提出一种面向安全无人机网络的通感算导航一体化框架，通过复用人工噪声进行干扰与感知，利用扩展卡尔曼滤波估计移动窃听无人机状态，并采用分治法联合优化导航与稳健资源分配，实现安全通信与感知的最优权衡。
2023-05-22 cs.IT eess.SP math.IT
Dual-UAV-Enabled Secure Communication and Sensing for A2G-ISAC Systems with Maneuverable Jamming
本文针对空地一体化感知与通信系统，提出双无人机协同的安全通信与感知方案，通过联合优化轨迹与波束成形提升平均保密速率与感知性能，采用分阶段优化结合多种凸优化技术求解非凸问题。
2025-05-18 cs.IT eess.SP math.IT
Trade-off for Secure UAV-ISCC Systems
Chongqing University of Posts and Telecommunications（重庆邮电大学）；King Abdullah University of Science and Technology (KAUST)（阿卜杜拉国王科技大学）；Beijing Institute of Technology（北京理工大学）；Hunan University（湖南大学）
研究无人机辅助ISCC系统中安全通信速率、雷达估计速率和计算能量效率的性能权衡，通过联合优化无人机多方面参数分别制定优化问题确立性能边界，进一步探索三者权衡为系统性能协调设计提供理论依据。
2026-07-27 cs.IT math.IT
Intelligent Reflecting Surface Aided Secure UAV Communications
在这封信中，我们研究了安全通信问题的无人机（UAV）使能网络的智能反射面（IRS）从物理层安全的角度来看。具体地，IRS被部署为在存在窃听者的情况下辅助从UAV到地面用户的无线传输。这项工作的目标是通过联合优化IRS的相移以及UAV的发射功率和位置来最大化保密率。然而，由于非线性和非凸的目标函数和约束条件，制定的问题是很难直接解决。利用分式规划和逐次凸逼近技术，将原问题分解为三个子问题，再将三个子问题转化为凸问题。接下来，提出了一种低复杂度的交替算法来有效地解决具有挑战性的非凸问题，其中在每次迭代中获得发射功率和相移的封闭形式的表达式。仿真结果表明，所设计的算法在红外辅助无人机通信中可以获得比基准算法更高的保密率。
2020-11-09 cs.IT cs.NI math.IT
Joint Trajectory and Resource Allocation Design for Energy-Efficient Secure UAV Communication Systems
研究了在存在多个地面窃听者的情况下，信息无人机在多天线干扰无人机辅助下为多个地面用户提供服务的下行节能安全无人机通信系统的轨迹和资源分配设计问题。以系统能量效率最大化为目标，对情报无人机的资源分配策略和航迹以及干扰无人机的干扰策略进行联合优化。联合设计制定为一个非凸优化问题，考虑到服务质量（QoS）的要求，安全约束，和不完善的信道状态信息（CSI）的窃听。公式化的问题通常是难以处理的。作为一种折衷的方法，该问题被分为两个子问题，这有利于设计一个低复杂度的次优算法的交替优化方法的基础上。仿真结果表明，该算法在迭代次数较少的情况下收敛，并展示了一些有趣的见解：（1）干扰无人机的引入有助于信息无人机高度灵活的轨迹设计，这对提高系统能量效率至关重要;（2）利用多天线干扰无人机带来的空间自由度，我们提出的设计可以将人工噪声集中在窃听者上，从而为系统提供强大的安全手段。
2020-03-16 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Swarm UAV-assisted Communications with Cooperative Friendly Jamming
提出了一种适用于集群无人机（UAV）辅助的放大转发（AF）中继网络的协同友好干扰框架。由于无人机的能量有限，我们开发了一个协作的时间切换中继协议，允许无人机合作收获无线能量，中继信息，并干扰窃听者。为了评估保密率，我们推导出两种流行的检测技术在窃听者的保密中断概率（SOP），即，选择合并和最大比率合并。蒙特卡洛模拟，然后使用验证理论SOP推导，并显示所提出的框架的有效性SOP相比，传统的放大和转发中继系统。使用导出的SOP，可以获得工程见解，以优化能量收集时间和群中无人机的数量，以实现给定的保密保护级别。在这项工作中得出的分析SOP也可以在未来的无人机安全通信优化（例如，无人机的位置）。作为一个例子，我们提出了一个案例研究，以找到最佳的走廊定位群，以尽量减少系统SOP。
2021-07-29 cs.IT eess.SP math.IT
Robust Secure UAV Communications with the Aid of Reconfigurable Intelligent Surfaces
研究了一种新型的无人机安全通信系统，该系统利用可重构智能表面（RISs）实现无人机与地面用户之间的通信，而窃听者则倾向于窃听他们的信息。由于无人机的容量有限，RIS被应用于进一步提高安全通信的质量。无人机与地面用户之间的通信采用时分多址（TDMA）协议，即下行链路（DL）和上行链路（UL）通信。特别地，假设窃听信道的信道状态信息（CSI）是不完美的。我们的目标是最大限度地提高平均最坏情况下的保密率的鲁棒联合设计的无人机的轨迹，RIS的被动波束形成，和合法发射机的发射功率。由于联合上行下行优化问题的非凸性，其求解具有挑战性。为此，我们开发了一个有效的算法交替优化（AO）技术的基础上。具体地说，制定的问题被分为三个子问题，和逐次凸逼近（SCA），S-过程，和半定松弛（SDR）被用来解决这些非凸子问题。数值实验结果表明，与基准算法相比，该算法的平均保密率有了较大的提高，同时也验证了该算法的鲁棒性。
2021-04-28 cs.IT eess.SP math.IT
Energy Consumption Minimization in Secure Multi-antenna UAV-assisted MEC Networks with Channel Uncertainty
本文研究了多天线无人机（UAV）辅助移动边缘计算（MEC）网络中鲁棒、安全的任务传输和计算方案，其中UAV具有双重功能，即，空中MEC和空中继电器。在信息卸载和下载过程中考虑了信道的不确定性。在满足用户服务质量和信息安全要求以及无人机轨迹因果关系等约束条件下，通过联合优化CPU频率、卸载时间、波束形成向量、人工噪声和无人机轨迹，以及每个用户的CPU频率、卸载时间和发射功率，建立了能量消耗最小化问题。为了解决非凸问题，首先通过一系列凸重构方法导出重构问题，即，半定松弛、S-过程和一阶近似，然后用一种基于连续凸近似（SCA）的算法求解。分析了该算法的收敛性能和计算复杂性。数值结果表明，该格式优于现有的基准格式。此外，所提出的基于SCA的算法优于传统的基于替代优化的算法。
2023-02-19 cs.IT eess.SP math.IT
UAV Secure Downlink NOMA Transmissions: A Secure Users Oriented Perspective
提出了一种基于非正交多址接入的灵活无人机基站（UAV-BS）安全下行多用户传输方案。根据不同的服务需求，多个合法用户被分为安全需求用户（SU）和服务质量需求用户（QUs），而这些QUs可能充当内部窃听者，对SU的保密传输感到好奇。在这样的背景下，我们的目标是最大限度地提高可实现的最低保密率之间的SU通过联合优化的用户调度，功率分配和轨迹设计，受QoS要求的QU和移动性约束的无人机-BS。由于问题的非凸性，首先提出了一种有效的迭代算法，基于交替优化（AO）和逐次凸逼近（SCA）方法，并结合基于惩罚的算法来处理引入的二进制整数变量，以获得次优解.然后，利用优化问题的固有特性，提出了一种面向SU的低复杂度算法，该算法能够有效地降低计算复杂性，并能作为前一种迭代算法的合理初始解，以获得更好的性能.最后，我们提出的方案相比，传统的正交多址（OMA）的一个优越性进行了验证的数值模拟结果。
2020-06-09 cs.IT eess.SP math.IT
Deep Graph Reinforcement Learning for UAV-Enabled Multi-User Secure Communications
本文提出深度图强化学习框架，通过GNN管理用户干扰并优化安全波束成形，结合软执行器-评论家算法指导无人机部署，实现近乎最优的安全性能与策略效率。
2025-04-02 cs.IT eess.SP math.IT
Latency-Minimized Design of Secure Transmissions in UAV-Aided Communications
无人机具有机动性强、部署灵活等特点，可以作为空中基站为远程移动用户提供通信服务。然而，视距（LoS）无线链路容易被窃听者（Eve）截获，这对无人机辅助通信提出了重大挑战。在本文中，我们提出了一个延迟最小化的传输方案，以满足合法用户（LU）的内容请求安全地对夏娃。通过利用物理层安全（PLS）技术，我们制定了一个传输延迟最小化的问题，通过联合优化无人机轨迹和用户关联。由此产生的问题是一个混合整数非线性规划（MINLP），这是已知的NP难。此外，优化变量的维数是不确定的，这再次使我们的问题非常具有挑战性。为了有效地解决这个问题，我们利用二分法搜索最小传输延迟，并引入变分惩罚方法来解决相关的子问题，通过不精确的块坐标下降方法。此外，我们提出了一个最优解的特征。仿真结果证明了所提出的设计的优越性能。
2020-03-14 cs.IT eess.SP math.IT
On secure UAV-aided ISCC systems
本研究针对无人机辅助的安全通信、感知与计算一体化系统，通过联合优化卸载比例、用户调度、波束成形和无人机轨迹来最小化地面用户总能耗，并提出一种基于逐次凸逼近和块坐标下降的迭代算法有效解决了该非凸优化问题。
2025-06-27 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Enabled Secure ISAC Against Dual Eavesdropping Threats: Joint Beamforming and Trajectory Design
针对无人机通感一体化系统中的双重窃听威胁，本文联合设计轨迹与波束成形，采用AO、SCA和SDR方法，在满足感知与安全约束下提升平均保密速率。
2025-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
Joint Beamforming and Location Optimization for Secure Data Collection in Wireless Sensor Networks with UAV-Carried Intelligent Reflecting Surface
研究了无线传感器网络中无人机携带的智能反射面（IRS）的安全数据汇集问题。一个窃听者（Eve）潜伏在主接收器（Bob）附近，而几个随机放置的传感器节点协同波束形成到无人机携带的IRS，将信号反射到主接收器（Bob）。设计目标是通过联合优化传感器节点的协作波束形成权重、无人机的轨迹和IRS元件的反射系数来最大化噪声通信信道中可实现的保密率。通过设计IRS反射系数与窃听者的信道的知识，我们开发了一个非迭代的次优解的保密率最大化问题。分析表明，无人机飞行时间和传感器节点分布的随机性，通过改变传感器分布区域，可以极大地影响保密性能。此外，还导出了IRS辅助噪声通信信道的最大允许IRS单元数以及可达到的平均保密率的界。大量的仿真结果表明，所提出的算法相比，现有的计划具有优越的性能。
2021-01-17 cs.CR cs.IT math.IT
Robust Trajectory and Transmit Power Optimization for Secure UAV-Enabled Cognitive Radio Networks
认知无线电是一种很有前途的提高频谱效率的技术。然而，通过使用物理层安全技术实现的二级网络的安全性能受到其发射功率和信道衰落的限制。为了解决这一问题，认知无人机（UAV）通信网络的研究，利用无人机的高度灵活性和建立视距链路的可能性。通过鲁棒地优化无人机的轨迹和发射功率，使二级网络的平均保密率最大化。我们的问题制定考虑到两个实际的不准确的位置估计的情况下，即最坏的情况下，和停电限制的情况下。为了解决这些具有挑战性的非凸问题，在最坏情况下提出了基于$\mathcal{S}$ -Procedure的迭代算法，在停机限制情况下提出了基于Bernstein型不等式的迭代算法.所提出的算法可以获得相应问题的有效次优解。仿真结果表明，与最坏情况下的算法相比，在中断受限情况下的算法能够以较低的计算复杂性获得较高的平均保密率.此外，所提出的方案可以提高安全通信性能显着相比，其他基准方案。
2020-03-08 cs.IT eess.SP math.IT
Alternating Iterative Secure Structure between Beamforming and Power Allocation for UAV-aided Directional Modulation Networks
在无人机（UAV）网络中，采用定向调制（DM）来提高保密率（SR）性能。Alice是地面基站，充当控制中心; Bob是沿直线飞行轨迹飞行的无人机，通过动态调整波束形成矢量和功率分配策略来优化SR性能。在Bob的飞行过程中，每个固定的时间间隔内，根据最大化信漏噪比（Max-SLNR）和最大化AN和漏噪比（ANLNR）的准则给出有用消息和AN投影的发射波束形成向量，最优PA策略基于最大化SR（Max-SR）。更重要的是，交替迭代结构（AIS）之间的波束成形和PA提出了进一步提高SR性能。仿真结果表明，所提出的AIS收敛速度快，并可以实现显着的SR增益超过Max-SLNR加上Max-ANLNR与固定PA，如PA因子$β=$ 0.5，和0.9。特别是，在小规模天线阵列的情况下，所提出的AIS实现的SR性能增益更有吸引力。此外，由于天线的数量趋于大规模，所提出的AIS的平均SR性能接近SR小区。
2018-08-14 cs.IT math.IT
Incentivizing Proof-of-Stake Blockchain for Secured Data Collection in UAV-Assisted IoT: A Multi-Agent Reinforcement Learning Approach
物联网（IoT）可以方便地部署，同时为各种应用提供支持，其中IoT节点可以形成集群，共同完成某些任务。在本文中，我们建议使用无人机（UAV）来协助集群物联网数据汇集和基于区块链的安全配置。特别是，无人机基于收集的数据生成候选区块，然后通过基于无人机的区块链网络内的轻量级权益证明共识机制进行审计。为了激励高效的区块链，同时降低运营成本，在活跃的无人机上构建了一个股权池，同时鼓励其他无人机进行股权投资，并分享利润。该问题通过共同研究物联网传输，通过投资和利润分享激励以及无人机部署策略，在单位时间内通过区块链系统实现整体利润最大化。然后，该问题被解决在一个分布式的方式，同时被解耦成两个层。内层包括物联网传输和激励设计，分别采用大系统近似和一领导者-多追随者Stackelberg博弈分析。无人机部署的外层采用多智能体深度确定性策略梯度方法。结果表明，所提出的学习过程和无人机部署的收敛性，也证明了我们的建议相比，基线的性能优越性。
2022-07-06 cs.IT cs.NI math.IT
3D Trajectory Optimization for Secure UAV Communication with CoMP Reception
研究了一种具有协同多点接收（CoMP）的无人机（UAV）保密通信系统，在多个可疑窃听者合谋的情况下，一个UAV向一组能够协同检测信号的分布式地面节点（GN）发送保密信息。与现有的非CoMP场景下的二维水平航迹设计不同，本文还考虑了无人机的垂直航迹（或高度）控制以进一步提高与CoMP的保密通信性能。具体地，我们共同优化三维（3D）在UAV的最大飞行速度和最大发射功率约束的条件下，确定UAV的轨迹和发射功率分配，以在特定飞行时段内最大化GN处的平均保密率。为了解决非凸优化问题，我们提出了一种基于交替优化的方法，该方法以交替的方式优化发射功率分配和轨迹设计，分别通过凸优化和连续凸近似（SCA）。数值结果表明，在CoMP接收的情况下，我们提出的3D轨迹优化显着优于传统的2D水平轨迹设计，通过利用额外的自由度在垂直轨迹。
2019-05-27 cs.IT eess.SP math.IT
UAV-Aided Jamming for Secure Ground Communication with Unknown Eavesdropper Location
研究了在窃听者位置未知的情况下，利用无人机辅助干扰技术实现物理层无密钥安全。我们假设未知的窃听者的位置是在一个椭圆形的发射机的覆盖区域内。通过依次优化发射功率、无人机飞行路径和干扰功率，以最大化任意窃听位置下的平均保密率为目标。仿真结果表明，与采用发射机和合法接收机共同飞行的直接航迹相比，最优航迹具有更好的保密率性能。最重要的是，即使与未知的窃听者的位置，我们得到了一个保密率，相当于一个场景时，窃听者的位置是已知的。然而，未知窃听者位置的平均保密率取决于窃听者与发射机的已知位置的接近程度。我们还观察到，由于无人机辅助干扰，平均保密率稳定在某个点，即使窃听者的平均接收包络功率增加。这基本上证明了拟议计划的有效性。
2019-11-25 cs.CR cs.IT math.IT
Joint 3D Maneuver and Power Adaptation for Secure UAV Communication with CoMP Reception
研究了一种具有多点协作接收（CoMP）的无人机保密通信系统，在存在多个可疑窃听者的情况下，一架无人机向一组协作地面接收机（GR）发送保密信息。特别是，我们考虑两种类型的窃听者是非串通和串通，分别。在这种设置下，我们利用无人机的机动在三维（3D）空间与发射功率自适应优化保密通信性能。首先，我们考虑准静止无人机的情况下，我们联合优化无人机的三维布局和发射功率控制，以最大限度地提高保密率。在非合谋和合谋两种情况下，我们得到了井结构中三维布局和发射功率控制问题的最优解。接下来，我们考虑移动无人机的情况下，我们联合优化无人机的三维轨迹和发射功率分配，以最大限度地提高平均保密率在整个通信期间。为了解决复杂的联合三维轨迹和发射功率分配问题，我们提出了基于交替优化的方法来获得高质量的解决方案。最后，我们提供了数值结果来验证我们所提出的设计的性能。结果表明，由于CoMP接收的考虑，我们提出的设计与3D机动显着优于传统的设计与二维的（2D）（水平）机动只有，通过利用额外的自由度的高度。研究还表明，非合谋和合谋窃听者导致不同的三维无人机机动行为。
2019-12-30 cs.IT eess.SP math.IT
Secure Offloading in NOMA-Aided Aerial MEC Systems Based on Deep Reinforcement Learning
针对存在空中窃听者的NOMA辅助UAV-MEC系统，提出一种基于深度确定性策略梯度算法的安全卸载方案，通过联合优化UAV轨迹、用户发射功率与计算频率，在保障数据安全的同时最小化长期网络计算成本。
2024-10-11 cs.IT math.IT
Secure Short-Packet Communications via UAV-Enabled Mobile Relaying: Joint Resource Optimization and 3D Trajectory Design
本文提出一种无人机作为移动解码转发中继的安全短包通信系统，通过块连续凸近似分解优化问题，联合优化编码块长度、发射功率和3D轨迹，以最大化有效平均保密吞吐量，仿真验证了性能提升。
2023-12-29 cs.IT eess.SP math.IT
Safety-Aware Forward Detection in Networked ISAC for Low-Altitude UAV Flight
研究低空无人机飞行中网络ISAC里非合作目标检测可靠性不足问题，提出安全感知前向检测设计，通过确定前向ROI、推导相关概率和缩放规律、制定资源优化问题，降低漏检概率和碰撞风险，且有限降低状态估计性能。
2026-08-04 cs.IT math.IT
Robust Trajectory and Transmit Power Design for Secure UAV Communications
无人机（Unmanned Aerial Vehicles，UAV）具有机动性强、易于部署等优点，有望在未来无线通信领域得到广泛应用。然而，空地视距无线信道的广播特性给无人机-地面通信的信息安全带来了新的挑战。本文解决了这样的挑战，在物理层利用无人机的机动性，通过其轨迹设计。我们考虑一个无人机地面通信系统与多个潜在的窃听者在地面上，窃听者的位置信息是不完善的。我们制定了一个优化问题，最大限度地提高平均最坏情况下的保密率的系统，通过联合设计的鲁棒轨迹和发射功率的无人机在给定的飞行时间。优化问题的非凸性和窃听者位置信息的不完全性使得该问题很难得到最优解。我们提出了一个迭代次优算法，有效地解决这个问题，通过应用块坐标下降法，S-过程，和连续凸优化方法。仿真结果表明，与其他两种没有鲁棒性设计的基准算法相比，该算法可以显著提高平均最坏情况下的保密率。
2018-06-17 cs.IT math.DS math.IT
Machine Learning for Wireless Connectivity and Security of Cellular-Connected UAVs
Ericsson Research（爱立信研究院）；Virginia Tech（弗吉尼亚理工大学）；Beijing University of Posts and Telecommunications（北京邮电大学）
蜂窝连接的无人机（UAV）将不可避免地作为新的空中移动用户集成到未来的蜂窝网络中。为无人机提供蜂窝连接将使从在线视频流到医疗交付的无数应用成为可能。然而，为了实现无人机的可靠无线连接以及安全操作，需要解决各种挑战，例如干扰管理，移动性管理和切换，网络物理攻击和认证。在本文中，目标是暴露的无线和安全的挑战，出现在基于无人机的交付系统，基于无人机的实时多媒体流，无人机智能交通系统的背景下。为了应对这些挑战，引入了基于人工神经网络（ANN）的解决方案。所介绍的方法使无人机能够自适应地利用无线系统资源，同时保证安全的操作，在实时。初步仿真结果显示了针对上述每个蜂窝连接的UAV应用用例引入的解决方案的优势。
2018-11-29 cs.AI cs.IT math.IT
Secure Short-Packet Transmission with Aerial Relaying: Blocklength and Trajectory Co-Design
针对存在地面窃听者的无人机中继安全短包通信，本文协同优化编码块长与无人机轨迹，提出基于块逐次凸近似的低复杂度交替算法，显著提升保密吞吐量。
2023-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Secrecy Rate of the Cooperative RSMA-Aided UAV Downlink Relying on Optimal Relay Selection
协作速率分裂（CRS）方案，提出了从传统的速率分裂（RS），并依赖于转发的中继用户的RS消息的一部分。在保密性增强方面，已经表明，CRS优于其非合作对应的两个用户的多输入单输出（MISO）广播信道（BC）。考虑到6 G的大规模连接需求，我们将现有的安全两用户CRS框架推广到多用户框架，其中必须选择最高安全性的用户作为中继节点。本文研究了在有外部窃听者存在的情况下，多天线无人机基站（UAV-BS）为一组用户提供服务的无人机辅助下行链路网络中最大化最坏情况保密率（WCSR）的问题。我们考虑一个实际的情况下，只有不完美的信道状态信息的前夕是在UAV-BS。因此，我们提出了一种鲁棒的安全资源分配算法，该算法通过联合优化安全中继用户选择（SRU S）和网络参数分配问题（包括RS发送预编码器、消息分裂变量、时隙共享和功率分配）来最大化WCSR。为了避免由此产生的非凸性，由于由SRUS施加的离散变量，我们提出了一个两阶段的算法，其中SRUS和网络参数分配在两个连续的阶段完成。关于SRUS，我们研究了集中式和分布式协议。另一方面，为了联合优化网络参数分配，我们采用序贯参数凸近似（SPCA）算法。我们的数值结果表明，所提出的解决方案显着优于现有的基准广泛的网络负载的WCSR。
2022-10-08 cs.IT eess.SP math.IT
Coordinated Beamforming for RIS-Empowered ISAC Systems over Secure Low-Altitude Networks
本文提出一种RIS赋能的ISAC协调波束成形框架，通过联合优化DFBS主动预编码与RIS被动波束成形，在满足雷达感知与功率约束下最大化合法UAV总速率，并设计低复杂度算法验证其优于分离优化基准。
2025-05-30 cs.IT eess.SP math.IT
Threat-Aware Energy-Efficient Deployment for Dynamic UAV Networks: A Multi-Agent RL Approach
University of Ottawa（渥太华大学）；Ibb University（伊卜大学）；Royal Military College（皇家军事学院）；The American University in Cairo（开罗美国大学）
针对威胁环境下多无人机空中基站部署，提出基于威胁感知聚类与多智能体MATD3的框架，实现零安全违规、高能量效率及低计算复杂度。
2026-09-28 cs.AI cs.IT cs.LG
Terahertz Meets Untrusted UAV-Relaying: Minimum Secrecy Energy Efficiency Maximization via Trajectory and Communication Co-design
无人机（UAV）和太赫兹（THz）技术被设想在下一代无线通信中发挥至关重要的作用。在本文中，我们提出了一种新的安全的无人机辅助移动中继系统工作在太赫兹频段的数据采集从多个地面用户设备（UE）对目的地。我们假设，无人机安装的中继可能会采取行动，除了提供中继服务，作为一个潜在的窃听者称为不可信的无人机中继（UUR）。为了保障端到端通信的安全，我们提出了一种安全的两阶段传输策略与合作干扰。然后，我们设计了一个优化框架方面的一个新的措施$-$保密能源效率（SEE），定义为可实现的平均保密率的平均系统功耗的比率，这使我们能够获得尽可能最好的安全级别，同时考虑到UUR的固有的飞行功率限制。为了所有UE之间的服务质量公平性，我们的目标是最大限度地提高最小SEE（MSEE）的性能，通过联合设计的关键系统参数，包括UUR的轨迹和速度，通信调度，和网络功率分配。由于制定的问题是一个混合整数非凸优化和计算上难以处理的，我们将其解耦成四个子问题，并提出替代算法来解决它有效地通过贪婪/顺序块连续凸逼近和非线性分式规划技术。数值结果表明，显着的MSEE性能改善我们的设计相比，其他已知的基准。
2022-02-08 cs.CE cs.IT cs.NI
