国家基础设施的建设与运行,经济文化的发展都与信息安全密切相关。传统的加密方式已经满足不了当今社会对信息安全的要求,寻找一种安全性高、抗攻击能力强的加密方法成为一个亟待解决的问题。混沌系统所特有的对初始条件极度敏感的性质恰好满足了加密的需求,这使得利用混沌进行加密成为一个重点研究方向。而在混沌系统中,分数阶混沌系统又是一个非常热门的研究领域。分数阶混沌系统比整数阶混沌系统拥有更复杂的拓扑结构和动力学特性,应用到保密通信中时,比整数阶混沌系统的优势更大。目前,有许多关于分数阶混沌系统和保密通信的研究,然而,切换分数阶混沌系统应用到图像加密领域目前还没有被深入探索。本文构造了一个新的切换分数阶混沌系统,此系统可以在分数阶Chen系统和其他两个分数阶混沌系统之间进行切换。通过Matlab软件给出了切换分数阶混沌系统的数值仿真并分析了包括李雅普诺夫指数、分岔图、分形维数、耗散性、稳定性和对称性在内的动力学特性;在电路实现部分,通过控制开关k1和k2不同方式的连接实现三个子系统之间的切换,用“整体分析法”和“引脚分析法”两种方法分析了系统的电路仿真;最后利用异或加密算法,将提出的新的切换分数阶混沌系统应用到图像加密中并从加密解密过程、直方图、密钥空间、密钥的敏感性和加密速度等方面进行分析,此切换系统应用到图像加密中,能够增大随机性和提高加密速度。因此,切换分数阶混沌系统在保密通信中有着很好的应用前景。