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随着无人机技术的快速发展,无人机作为一种新的信息化武器受到了世界各国的广泛关注。然而无人机的通信链路安全却很难得到保障,导致无人机经常发生坠毁现象。因此,保证无人机数据安全传输显得十分重要。无人机通信一般采用非公有协议,非公有协议仍存在被破解的问题。因此研究无人机测控协议被破解的可能性,可以检验测试协议是否安全。无人机通信协议能否避免被破解,是无人机能否安全飞行的因素之一。本文以被截获的无人机通信报文为对象,结合监测到的无人机外部状态参数,分析无人机通信协议数据的特点和内在规律,给出无人机协议逆向难点的解决方案。针对逆向解析中的先验知识不足的问题,给出解决方法。本文的主要工作如下:(1)分析常用协议的语法、语义等特点,设计适合无人机测控通信的协议,构建无人机测控协议库。选择测控协议,模拟无人机飞行中的通信过程,根据无人机外部状态和测控需要填充协议报文,建立通信数据报文库。(2)分析常用的协议逆向方法,比较其优点和缺点。使用LD距离法计算报文的相似度。根据相似度对报文进行分层聚类。在分层聚类的结果上,使用模式串挖掘法寻找频繁模式串及其出现位置,得到报文的固定域字段。(3)根据雷达监测数据的特点,处理无人机监控状态参数。使用并改进字符串匹配算法寻找报文中的数据字段;然后根据匹配的结果,对协议的字段、属性进行提取。(4)使用B-M算法在报文中查找协议的公共字段;然后根据所得的结果对协议的字段、属性进行进一步提取。(5)根据无人机飞行行为的改变,获取控制命令的语义。提取通信报文的关联规则,完成无人机测控协议逆向解析工作。选取不同的无人机通信协议得到对应的通信报文和状态参数,作为试验的输入。在设计的逆向系统中对输入报文进行协议逆向,分析得到的结果。实验结果验证了算法的有效性和系统的可行性。