CCSL07安全防范無人駕駛航空器Publicsecurity—Communicationprotoc中國安全防范產品行業(yè)協(xié)會發(fā)布I 1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義、縮略語 13.1術語和定義 13.2縮略語 24總體架構 25系統(tǒng)功能 25.1系統(tǒng)功能組成 2 35.3飛行控制 35.4飛行數(shù)據(jù)上報與應答 35.5異常報警 3 3 35.8傳輸安全 3 36業(yè)務功能協(xié)議 46.1協(xié)議基礎 4 4 66.4飛行數(shù)據(jù)上報與應答 86.5異常報警 7安全功能 7.2訪問控制 7.3傳輸安全 8測試要求 8.1測試環(huán)境搭建 Ⅱ 附錄A(規(guī)范性)數(shù)據(jù)類型 附錄B(規(guī)范性)測試表 A本文件按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國安全防范產品行業(yè)協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：中移(成都)信息通信科技有限公司、河北省公安廳、北京華通專業(yè)無線通信技術創(chuàng)新聯(lián)盟、北京中興高達通信技術有限公司、公安部安全與警用電子產品質量檢測中心、四川沃飛長空科技發(fā)展有限公司、四川傲勢科技有限公司、普宙飛行器科技(深圳)有限公司、北京數(shù)字天堂信息科技有限責任公司、啟明星辰信息技術集團股份有限公司、電子科技大學、成都微思格科技有限公司、成都為辰信息科技有限公、西北工業(yè)大學、南京市保安服務有限責任公司，元心信息科技集團有限公司。本文件主要起草人：蘇郁、周劍、趙江偉、高凌、焦斌、程倩倩、任一珂、張愉菲、邱裕鶴、焦勝才、蔡杰、唐兵、鄭文龍、蘭盾、牛銳、郭亮、陳建霖、黃立、楊波、郭忠華、汪海、商躍鵬、羅蕾、杜勇、羅建超、趙煥宇、傅軍、劉豐磊、鄧玖根、林汲、王文靖、王少飛、陳盛偉、徐曉東、劉東、彭璐、陶科翔、汪珂麗、楊文彬、王水介、韓雨亭、李航宇、郭忠勇、唐志梁、李垚、褚麗、郭蕾、陳虎、胡倩、黎建、李楊、曾永清、張炯明、靳佩佩。1安全防范無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制通信協(xié)議1范圍本文件描述了安全防范領域的無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制通信協(xié)議的總體架構，規(guī)定了無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制通信系統(tǒng)功能、業(yè)務功能協(xié)議、安全功能及測試要求。本文件適用于安全防范領域的無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制系統(tǒng)的規(guī)劃設計、應用開發(fā)與測試，其他領域的無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制通信協(xié)議可參照使用。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T38152-2019無人駕駛航空器系統(tǒng)術語GB/T41300-2022民用無人機唯一產品識別碼GB42590-2023民用無人駕駛航空器系統(tǒng)安全要求GM/T0022-2023IPSecVPN技術規(guī)范GM/T0024-2023SSLVPN技術規(guī)范MH/T4053-2022民用無人駕駛航空器空中交通管理信息服務系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口規(guī)范3術語和定義、縮略語3.1術語和定義GB/T38152-2019、GB/T41300-2022、GB42590-2023、MH/T4053-2022界定的以及下列術語和定義適用于本文件。無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制系統(tǒng)Unmannedaerialvehiclenetworkedflightcontrolsystem由無人駕駛航空器、通信網(wǎng)絡和無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺組成，用于實現(xiàn)無人駕駛航23.2縮略語ID:身份標識(Identity)IMEI:國際移動設備識別碼(InternationalMobileEquipmentIdentity)JSON:JavaScript對象表示法(JavaScriptObjectNotation)管理平臺(以下簡稱“飛控平臺”)。其中，通信網(wǎng)絡包含公眾移動通信網(wǎng)絡及專用通信網(wǎng)絡，實現(xiàn)遙無人駕駛航空器無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺3無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制系統(tǒng)的基本功能組成應符合圖2的規(guī)定。系統(tǒng)功能主要由業(yè)務功能和安全功能組成，業(yè)務功能包括身份管理、飛行控制、飛行數(shù)據(jù)上報與應答和異常報警，安全功能包括身份鑒別、訪問控制、傳輸安全和安全審計。圖2無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制系統(tǒng)的功能組成5.2身份管理應具備對無人駕駛航空器本體、網(wǎng)聯(lián)通信模塊和用戶的身份信息進行記錄、注冊與注銷功能。5.3飛行控制應具備無人駕駛航空器實時操控功能，包括但不限于飛行控制指令的下發(fā)與執(zhí)行、航線規(guī)劃與姿態(tài)調整。應具備無人駕駛航空器心跳上報與應答、實時上報基礎飛行數(shù)據(jù)功能。應具備實時監(jiān)測運行狀態(tài)、對設備故障或環(huán)境風險事件觸發(fā)報警功能。5.6身份鑒別應具備雙向身份鑒別功能，宜符合國密標準，經(jīng)身份鑒別成功后可進行數(shù)據(jù)通信。5.7訪問控制飛控平臺應具備對已接入的無人駕駛航空器進行訪問權限分配的功能。5.8傳輸安全數(shù)據(jù)傳輸宜采用國密標準協(xié)議。5.9安全審計4消息頭消息字段格式應符合表1規(guī)定。字段類型數(shù)據(jù)類型1消息頭本為1水號按發(fā)送順序每日從0開始，依次遞增1目標ID目標無人駕駛航空器編號只有注冊成功后有該字段，長度為132一一一見圖4。5圖4無人駕駛航空器身份注冊流程無人駕駛航空器身份注冊流程如下：a)步驟1:無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)送身份注冊請求；b)步驟2:飛控平臺接收身份注冊請求后，進行身份注冊；c)步驟3:飛控平臺發(fā)送身份注冊應答消息，告知無人駕駛航空器身份注冊結果。如果步驟2的注冊通過，則應答消息中指示注冊成功，并包含注冊碼；如果步驟2的注冊失敗，則應答消息中指示失敗原因；d)步驟4:無人駕駛航空器反饋身份注冊結果確認。6.2.2身份注冊消息6.2.2.1身份注冊請求消息ID:1001。無人駕駛航空器身份注冊請求消息體數(shù)據(jù)格式應符合表2規(guī)定。表2無人駕駛航空器身份注冊消息體數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型1民用無人駕駛航空器唯2無人駕駛航空器機載通信終端型號由廠商自行定義，長度為20位364無人駕駛航空器專用SIM卡國際移動用戶識別碼，消息ID:8001。飛控平臺身份注冊應答消息體數(shù)據(jù)格式應符合表3規(guī)數(shù)據(jù)類型12結果0:成功；1:無人駕駛航空器已被注冊；2:數(shù)據(jù)庫無人駕駛航空器查詢失??；3:通信終端已被注冊；4:數(shù)據(jù)庫通信終端查詢失??；5:SIM卡已被注冊；6:數(shù)據(jù)庫SIM卡查詢失??；7:身份注冊請求消息3只有注冊成功后有該字段，長度為13位，失敗為空消息ID:1002。7圖5飛行控制流程飛行控制流程如下：a)步驟1:飛控平臺向無人駕駛航空器發(fā)送飛行控制指令；b)步驟2:無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)送飛行控制指令接收應答。6.3.2飛行控制消息6.3.2.1飛行控制指令飛控平臺飛行控制指令數(shù)據(jù)格式應符合表4規(guī)定。表4無人駕駛航空器飛行控制數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型1斷網(wǎng)處置2□經(jīng)度高度格式應符合MH/T4053-2022規(guī)米),可為相對高，海拔高，橢球高，精確到小數(shù)單個航線段速度地速(單位米每秒)3無人駕駛航空器動作列8表開始錄像、結束錄像，云臺轉動等動作調連續(xù)遞增一0:懸停；1:拍照；2:開始錄像；3:結束錄像；4:云臺轉動(俯仰角);5:云臺轉動(偏航角),長4高度類型0:相對高；1:海拔高；2:橢球高；35n6t格式應符合MH/T4053-2022規(guī)米),可為相對高，海拔高，橢球高，精確到小數(shù)7地速(單位米每秒)8附加信息內容消息ID:1003。無人駕駛航空器連續(xù)5個周期未接收到飛控平臺心跳應答，或飛控平臺在連續(xù)5個心跳周期內未接收到9心跳上報，則默認與無人駕駛航空器與飛控平臺已斷開連接。心跳上報與應答流程見圖6。無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺1:心跳上報a)a)步驟1:無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)送心跳上報；b)步驟2:飛控平臺向無人駕駛航空器發(fā)送心跳應答。6.4.2.1心跳上報基礎飛行數(shù)據(jù)上報流程見圖7。無人駕駛航空器無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺1:基礎飛行數(shù)據(jù)上報無人駕駛航空器向飛控平臺實時上報基礎飛行數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)字段格式應符合表5規(guī)定。表5無人駕駛航空器基礎飛行數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型1經(jīng)度2點后1位，乘10后傳輸3高度4高度類型0:相對高；1:海拔高；2:橢球高；3長度為1位5時間UTC時間(單位毫秒)6地速(單位米每秒)7定位精度89電池電量0-100(單位1)剩余續(xù)航時間s(單位秒)衛(wèi)星搜星數(shù)量(單位個)無人駕駛航空器偏航角單位1度無人駕駛航空器俯仰角單位1度無人駕駛航空器翻滾角單位1度云臺偏航角單位1度云臺俯仰角單位1度云臺翻滾角單位1度是否為強制降落狀態(tài)g是否達到強制降落標準。0:未達到；1:已達到，長度為1位附加信息內容6.5異常報警6.5.1異常報警流程由無人駕駛航空器上報異常報警數(shù)據(jù)，飛控平臺在接收異常報警數(shù)據(jù)后應反饋飛控平臺異常接收應答。異常報警流程見圖8。圖8異常報警流程異常報警流程如下：a)步驟1:無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)送異常上報；b)步驟2:飛控平臺向無人駕駛航空器發(fā)送異常接收應答。6.5.2異常報警消息6.5.2.1無人駕駛航空器異常上報無人駕駛航空器異常報警消息數(shù)據(jù)格式應符合表6規(guī)定。表6無人駕駛航空器報警消息數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)類型1按發(fā)送順序每日從0開始，依次遞增12安全等級36.5.2.2飛控平臺異常接收應答b)無人駕駛航空器飛控平臺與無人駕駛航空協(xié)議格式應遵循GM/T0024-2023。7.2訪問控制b)宜采用SM3國密算法對通信數(shù)據(jù)提供完整性保護；c)無人駕駛航空器飛控平臺與無人駕駛航空器之間的通信宜使用符合國密標準的加密與完整性校若選擇TLS協(xié)議，協(xié)議格式應遵循GM/T0024-2023,以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院秃弦?guī)性。8測試要求8.1測試環(huán)境搭建8.1.1前置條件為測試無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制系統(tǒng)是否滿足本文件要求，應在試驗前建立標準通信鏈路。測試期間，應保障通信信號在良好條件下完成測試。8.1.2硬件設備測試硬件設備如下：a)無人駕駛航空器；b)網(wǎng)聯(lián)通信模塊；c)地面控制站；d)網(wǎng)絡設備(路由器、交換機等)。8.1.3軟件環(huán)境測試軟件環(huán)境如下：b)飛行控制軟件；c)安全管理軟件；d)數(shù)據(jù)分析工具；e)網(wǎng)絡抓包工具。測試網(wǎng)絡要求包括如下：a)通信協(xié)議：MQTT;c)網(wǎng)絡帶寬：≥10Mbps;d)網(wǎng)絡延遲：≤100ms。8.1.5測試工具無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制通信協(xié)議測試流程涉及工具如下：a)MQTT客戶端工具；c)填寫附錄B表B.1。b)填寫附錄B表B.2。b)填寫附錄B表B.3。b)填寫附錄B表B.4。b)無人駕駛航空器向飛控平臺上報基礎c)填寫附錄B表B.5。b)填寫附錄B表B.6。b)填寫附錄B表B.7。b)填寫附錄B表B.8。8.3.1身份鑒別a)飛控平臺使用與無人駕駛航空器相同根證書簽發(fā)的國密數(shù)字證書；g)填寫附錄B表B.9。g)填寫附錄B表B.10。a)無人駕駛航空器訪問飛控平臺服務，通過抓包分析工具(如Wireshark),在通訊鏈路間抓取通信數(shù)據(jù)；c)填寫附錄表B.12。a)飛控平臺向無人駕駛航空器發(fā)送數(shù)據(jù)，通過抓包分析c)填寫附錄B表B.13。8.3.4安全審計安全審計測試內容包含如下：a)登錄飛控平臺管理界面，查看審計日志，審計日志應包含事件發(fā)生時間、無人駕駛航空器身份、訪問行為等信息；b)查看飛控平臺審計日志是否支持導出備份；c)填寫附錄B表B.14。DD(規(guī)范性)數(shù)據(jù)類型本文件使用的數(shù)據(jù)類型規(guī)定應符合表A.1,其中String類型均以“\0”作為結束符。表A.1數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型整型字符串類型(字符從阿拉伯數(shù)字(0-9)和大寫拉丁字母中選取(A-7))(規(guī)范性)表B.1-B.14給出了本文件的測試表格式及內容，與第6章、第7章中協(xié)議內容對應。測試項測試子項預置條件：飛控平臺應符合本文件要求，具備身份管理功能測試時間：測試人員：步驟測試內容預期結果測試結果a身份注冊請求身份注冊請求符合要求b份注冊結果確認身份注冊結果確認符合要求□是□否證明附件：1)在步驟a中，飛控平臺接收身份注冊請求截圖2)在步驟b中，飛控平臺接收身份注冊結果確認截圖測試結論：□本次測試合格□本次測試不合格測試項測試子項無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管預置條件：無人駕駛航空器應符合本文件要求，具備身份管理功能步驟測試內容預期結果測試結果a飛控平臺接收身份注冊請求后，進行身份注冊，并在注消息飛控平臺成功發(fā)送身份注符合要求1)在步驟a中，無人駕駛航空器接收身份注冊應答截圖□本次測試合格□本次測試不合格表B.3無人駕駛航空器飛行控制測試表測試項6.3飛行控制測試子項無人駕駛航空器飛行控制預置條件：飛控平臺應符合本文件要求，具備飛行控制功能步驟預期結果測試結果a待接收飛控平臺飛行控制指令后，向飛控平臺發(fā)送無人駕駛航空器飛行控制指令接收應答無人駕駛航空器成功發(fā)送飛行表B.3無人駕駛航空器飛行控制測試表(續(xù))證明附件：在步驟a中，接收飛行控制指令接收應答截圖測試結論：□本次測試合格□本次測試不合格測試項6.3飛行控制測試子項無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺飛行控制步驟測試內容預期結果測試結果a飛控平臺向無人駕駛航空器發(fā)送飛控平臺飛行控制指令控符合要求證明附件：在步驟a中，無人駕駛航空器接收飛行控制指令截圖□本次測試合格□本次測試不合格表B.5無人駕駛航空器飛行數(shù)據(jù)上報與應答測試表測試項測試子項無人駕駛航空器飛行數(shù)據(jù)上報與測試目的：驗證無人駕駛航空器的飛行數(shù)據(jù)上報與預置條件：飛控平臺應符合本文件要求，具備飛行數(shù)據(jù)上報與應答功能步驟預期結果測試結果a無人駕駛航空器向飛控平臺心跳b無人駕駛航空器向飛控平臺上報基礎飛行數(shù)據(jù)基礎飛行數(shù)據(jù)1)在步驟a中，飛控平臺接收心跳截圖2)在步驟b中，飛控平臺接收基礎飛行數(shù)據(jù)截圖測試結論：□本次測試合格□本次測試不合格測試項測試子項無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管測試目的：驗證飛控平臺的飛行數(shù)據(jù)上報與預置條件：無人駕駛航空器應符合本文件要求，具備飛行數(shù)據(jù)上報與應答功能步驟預期結果測試結果a飛控平臺向無人駕駛航空器飛控平臺成功發(fā)送心跳接收應答表B.6無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺飛行數(shù)據(jù)上報與應答測試表(續(xù))在步驟a中，無人駕駛航空器接收心跳接收應答截圖□本次測試合格□本次測試不合格表B.7無人駕駛航空器異常報警測試表測試項測試子項預置條件：飛控平臺應符合本文件要求，具備異常報警功能步驟測試內容預期結果測試結果a無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)送異常上報報送符合要求證明附件：在步驟a中，飛控平臺接收異常上報截圖□本次測試合格□本次測試不合格測試項測試子項無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管預置條件：無人駕駛航空器應符合本文件要求，具備身異常報警功能步驟預期結果測試結果a飛控平臺在接收異常上報后，向無人駕駛航空器發(fā)送飛控平臺成功發(fā)送異常接收應答在步驟a中，無人駕駛航空器接收異常接收應答截圖測試結論：□本次測試合格□本次測試不合格表B.9無人駕駛航空器身份鑒別測試表測試項7.1身份鑒別測試子項無人駕駛航空器身份鑒別測試目的：驗證無人駕駛航空器對飛控平臺預置條件：1)飛控平臺使用的合法根證書和反向驗證根證書；2)飛控平臺應符合本文件身份鑒別的安步驟預期結果測試結果a飛控平臺使用與無人駕駛航空器相同根證書簽發(fā)的國密數(shù)字證書無無表B.9無人駕駛航空器身份鑒別測試表(續(xù))b無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)起身份鑒別無無C無人駕駛航空器對飛控平臺身份進行鑒別，記錄鑒別結果臺身份鑒別成功，允許接入飛控平臺d飛控平臺使用與無人駕駛航空器不同根證書簽發(fā)的國密數(shù)字證書無無e無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)起身份鑒別無無f無人駕駛航空器對飛控平臺身份進行鑒別，記錄鑒別結果臺身份鑒別失敗，拒絕接入飛控平臺1)步驟a飛控平臺證書截圖2)步驟c鑒別結果截圖3)步驟d飛控平臺證書截圖4)步驟f鑒別結果截圖□本次測試合格□本次測試不合格測試項7.1身份鑒別測試子項無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺身份鑒別文件身份鑒別的安全要求步驟測試內容預期結果測試結果a平臺所用相同根證書簽發(fā)的國密數(shù)字證書無無b無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)起身份鑒別無無C飛控平臺對無人駕駛航空器身份進行鑒別，確認鑒別是否成功，記錄鑒別結果飛控平臺對無人駕駛航空器身份鑒別成功，允許無符合要求□是□否d平臺所用不同根證書簽發(fā)的國密數(shù)字證書無無e無人駕駛航空器向飛控平臺發(fā)起身份鑒別無無f飛控平臺對無人駕駛航空器身份進行鑒別，記錄鑒別結果飛控平臺對無人駕駛航空符合要求□是□否表B.10無人駕駛航空器網(wǎng)聯(lián)飛行控制管理平臺身份鑒別測試表(續(xù))證明附件：1)步驟a無人駕駛航空器證書截圖2)步驟c鑒別結果截圖3)步驟d無人駕駛航空器證書截圖4)步驟f鑒別結果截圖測試結論：□本次測試合格□本次測試不合格測試項7.2訪問控制測試子項無測試目的：驗證飛控平臺對無人駕