伴随无线数据链系统的快速发展,无人飞行器的使用领域越发广泛。与此同时,如何保证无人机的可信测控也成为亟待解决的问题。协议报文是无线数据链系统传输对象。实现对非公有协议报文的推演工作,将对通信协议的设计、电子对抗、增强无人机安全性产生重要作用。针对无人机外部状态参数可被观测的特点,本文借鉴指令执行序列分析的思想,以报文序列分析为基础,结合无人机外部状态参数的实时变化,设计适用于数据链应用层二进制协议的推演系统。主要完成以下研究工作：(1)定义测控协议,产生无人机飞行测控通信报文。根据现今流行数据链系统与无人机飞行测控特点,参照扩充巴科斯范式等方式,本文系统地定义可用于测控的通信协议范本。通过模拟测控通信过程,产生基于范本的报文,构建协议消息库。(2)获取帧特征和域结构关系。使用模式串匹配寻找报文频繁模式串及频繁位置,构成后备帧特征集合；使用关联规则挖掘方法对后备帧特征集合进行关联规则挖掘和筛选；依据帧特征间的关联关系对协议结构进行分析,获取域结构关系集合和报文分类信息。(3)分析状态参数数据域。以外部状态参数为输入,依据二进制协议中数据域的一般特点,使用序列比对技术对报文序列中的状态数据域进行识别,搜寻数据域中的关键结构。依据比对结果和搜索结果,分析状态数据域的结构关系,确认域结构关系中的各单元的属性信息。(4)识别基于行为特征的上下文约束条件。以绝大多数协议会话中部分域所共同具有的行为特点为基础,对协议消息库中所有报文进行分析,寻找基于行为特征的上下文约束条件以及其所作用的域；根据所满足的行为特征,推测相应域所具有的属性信息。本文以报文和状态参数为输入,设计完整的协议推演系统。以协议消息记录和飞行状态参数记录为输入,对推演系统进行实验测试。通过各环节的不断修正,最终实现对协议消息库中所有报文格式的有效推演。