1.本发明涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种航空电子系统的数据安全性分析方法及系统。
背景技术：
2.航空电子系统对于数据安全性的要求很高，不论在飞行过程中的飞行控制指令数据还是在飞行过程中记录的飞行数据，均具有较高的安全需求，以便保障飞行过程的安全性，以及保证对于飞行数据的研究能够顺利进行。然而，在相关技术中，通常采用固定的测试方式对于飞行过程中的控制指令数据的抗干扰性进行测试，例如，使用飞行过程中常遇到的电磁波干扰、振动干扰、高温或低温干扰等，测试飞行控制系统在执行控制指令时的抗干扰性，但飞行过程中可能遇到各种各样的情况，使用固定的测试方式则容易忽略一些情况，因此难以确定在一些特殊情况下的抗干扰性。并且，对于飞行数据的安全性的测试通常容易被忽略，但如果飞行数据被篡改，则难以还原飞行器的真实飞行状态。
3.公开于本技术背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本技术的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
技术实现要素：
4.本发明实施例提供一种航空电子系统的数据安全性分析方法及系统，能够测试飞行控制系统在遇到特殊情况下的抗干扰性，且使得飞行数据不易受到环境影响，也不易受到篡改。
5.根据本发明的实施例的第一方面，提供一种航空电子系统的数据安全性分析方法，包括：将测试设备连接至飞行数据记录组件，并获取第一飞行数据，其中，所述第一飞行数据为记录各个记录时刻的飞行状态和位置的数据集；向所述飞行数据记录组件发送随机修改指令，并获取第二飞行数据；根据所述第一飞行数据和所述随机修改指令，生成模拟飞行数据；根据所述模拟飞行数据、所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定飞行数据防篡改安全评分；将测试设备连接至飞行控制系统；生成测试控制信号并发送至所述飞行控制系统，以及生成随机干扰信号并发送至所述飞行控制系统；采集所述飞行控制系统的响应数据；根据所述测试控制信号和所述飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分；根据所述飞行数据防篡改安全评分和所述飞行抗干扰安全评分，确定航空电子系统的数据安全性评分。
6.根据本发明的一个实施例，根据所述模拟飞行数据、所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定飞行数据防篡改安全评分，包括：根据所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定第一相似性评分；根据所述模拟飞行数据中的模拟位置数据，确定模拟飞行路线，其中，所述模拟位置数据用于表示各个记录时刻的模拟飞行数据中记录的位置信息；根据所述模拟飞行数据中的模拟飞行状态数据，确定模拟理论飞行路线，其中，所述模拟飞行
状态数据用于表示各个记录时刻的模拟飞行数据中记录的飞行状态，所述飞行状态包括飞行器的速度、加速度、俯仰角、偏航角和翻滚角，所述模拟理论飞行路线为飞行器基于模拟飞行状态数据进行飞行的情况下的理论路线；根据所述第二飞行数据中的第二位置数据，确定第二飞行路线，其中，所述第二位置数据用于表示各个记录时刻的第二飞行数据中记录的位置信息；根据所述第二飞行数据中的第二飞行状态数据，确定第二理论飞行路线，其中，所述第二飞行状态数据用于表示各个记录时刻的第二飞行数据中记录的飞行状态，所述第二理论飞行路线为飞行器基于第二飞行状态数据进行飞行的情况下的理论路线；根据所述模拟飞行路线、所述模拟理论飞行路线、所述第二飞行路线和所述第二理论飞行路线，确定路线合理性评分；根据所述第一相似性评分和所述路线合理性评分，确定所述飞行数据防篡改安全评分。
7.根据本发明的一个实施例，根据所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定第一相似性评分，包括：根据多个记录时刻的第一飞行数据，获得多个记录时刻的第一飞行数据向量；根据多个记录时刻的第二飞行数据，获得多个记录时刻的第二飞行数据向量；根据公式，确定所述第一相似性评分，其中，为第i个记录时刻第一飞行数据向量，为第i个记录时刻的第二飞行数据向量，n为记录时刻的总数，i≤n，且i和n均为正整数。
8.根据本发明的一个实施例，根据所述模拟飞行数据中的模拟飞行状态数据，确定模拟理论飞行路线，包括：将第1个记录时刻的模拟位置数据确定为第1个记录时刻的模拟理论位置数据；根据各个记录时刻的所述飞行状态数据中的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，以及第j个记录时刻的模拟理论位置数据，确定第j 1个时刻的模拟理论位置数据，j为大于或等于1的正整数；对各个记录时刻的模拟理论位置数据进行拟合，获得所述模拟理论飞行路线。
9.根据本发明的一个实施例，根据所述模拟飞行路线、所述模拟理论飞行路线、所述第二飞行路线和所述第二理论飞行路线，确定路线合理性评分，包括：根据公式，确定所述路线合理性评分，其中，表示第二飞行路线上t时刻的位置，表示第二理论飞行路线上t时刻的位置，表示模拟飞行路线上t时刻的位置，表示模拟理论飞行路线上t时刻的位置，为第1个记录时刻，为最后一个记录时刻，。
10.根据本发明的一个实施例，根据所述测试控制信号和所述飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分，包括：根据所述测试控制信号，确定所述飞行控制系统的各
个测试时刻的理论响应数据；根据所述各个测试时刻的理论响应数据和各个时刻的响应数据，确定各个测试时刻的响应差异数据；根据所述各个测试时刻的响应差异数据和各个时刻的理论响应数据，确定所述飞行抗干扰安全评分。
11.根据本发明的一个实施例，根据所述各个测试时刻的响应差异数据和各个时刻的理论响应数据，确定所述飞行抗干扰安全评分，包括：根据公式，确定所述飞行抗干扰安全评分，其中，，为第s个测试时刻的第k个响应差异数据的归一化后的数据，为第s个测试时刻的第k个理论响应数据的归一化后的数据，为第s个测试时刻的第k个响应数据，k为响应数据的种类总数，s为测试时刻的总数，k≤k，s≤s，且k，k，s和s均为正整数。
12.根据本发明的实施例的第二方面，提供一种航空电子系统的数据安全性分析系统，包括：第一飞行数据模块，用于将测试设备连接至飞行数据记录组件，并获取第一飞行数据，其中，所述第一飞行数据为记录各个记录时刻的飞行状态和位置的数据集；第二飞行数据模块，用于向所述飞行数据记录组件发送随机修改指令，并获取第二飞行数据；模拟飞行数据模块，用于根据所述第一飞行数据和所述随机修改指令，生成模拟飞行数据；飞行数据防篡改安全评分模块，用于根据所述模拟飞行数据、所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定飞行数据防篡改安全评分；连接模块，用于将测试设备连接至飞行控制系统；发送模块，用于生成测试控制信号并发送至所述飞行控制系统，以及生成随机干扰信号并发送至所述飞行控制系统；采集模块，用于采集所述飞行控制系统的响应数据；飞行抗干扰安全评分模块，用于根据所述测试控制信号和所述飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分；数据安全性评分模块，用于根据所述飞行数据防篡改安全评分和所述飞行抗干扰安全评分，确定航空电子系统的数据安全性评分。
13.根据本发明的实施例的第三方面，提供一种航空电子系统的数据安全性分析设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行所述航空电子系统的数据安全性分析方法。
14.根据本发明的实施例的第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述航空电子系统的数据安全性分析方法。
15.根据本发明的实施例的航空电子系统的数据安全性分析方法，可通过随机干扰信号来测试飞行控制系统，使飞行控制系统能够在任意随机的状况下接受测试，相较于固定的测试方式，使用随机干扰信号更容易测试飞行控制系统在遇到特殊情况下的抗干扰性，提升飞行安全性。并且，还可通过随机修改指令来测试飞行数据防篡改安全性，从而可帮助发现飞行数据记录组件的漏洞，使得飞行数据不易受到环境影响，也不易受到篡改，提升飞行数据的存储安全性。在测评飞行数据记录组件的防篡改能力时，可基于第一相似性评分来确定第二飞行数据与未进行篡改的第一飞行数据的相似度，从而确定第二飞行数据中被篡改的数据量的大小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。还可从第二飞行数据对应的第二飞行路线以及模拟飞行数据对应的模拟飞行路线的路线不合理程度的角度，来确定第二飞行数据与模拟飞行数据的接近程度，从而确定第二飞行数据中篡改的数据量的大
小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。因此，可从多个角度来测评飞行数据记录组件的数据防篡改安全性，提升飞行数据防篡改安全评分的准确性和客观性。在测评飞行控制系统的抗干扰能力时，可确定飞行控制系统在随机干扰信号的干扰下的实际响应数据和理论响应数据之间的偏差，并基于该偏差来确定飞行抗干扰安全评分，提升飞行抗干扰安全评分的准确性和客观性。
16.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本发明。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本发明的其它特征及方面将更清楚。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的实施例，图1示例性地示出根据本发明实施例的航空电子系统的数据安全性分析方法的流程图；图2示例性地示出根据本发明实施例的航空电子系统的数据安全性分析系统的框图。
实施方式
18.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
20.图1示例性地示出根据本发明实施例的航空电子系统的数据安全性分析方法的流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤s101，将测试设备连接至飞行数据记录组件，并获取第一飞行数据，其中，所述第一飞行数据为记录各个记录时刻的飞行状态和位置的数据集；步骤s102，向所述飞行数据记录组件发送随机修改指令，并获取第二飞行数据；步骤s103，根据所述第一飞行数据和所述随机修改指令，生成模拟飞行数据；步骤s104，根据所述模拟飞行数据、所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定飞行数据防篡改安全评分；步骤s105，将测试设备连接至飞行控制系统；步骤s106，生成测试控制信号并发送至所述飞行控制系统，以及生成随机干扰信号并发送至所述飞行控制系统；步骤s107，采集所述飞行控制系统的响应数据；步骤s108，根据所述测试控制信号和所述飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分；步骤s109，根据所述飞行数据防篡改安全评分和所述飞行抗干扰安全评分，确定航空电子系统的数据安全性评分。
21.根据本发明的实施例的航空电子系统的数据安全性分析方法，可通过随机干扰信号来测试飞行控制系统，使飞行控制系统能够在任意随机的状况下接受测试，相较于固定
的测试方式，使用随机干扰信号更容易测试飞行控制系统在遇到特殊情况下的抗干扰性，提升飞行安全性。并且，还可通过随机修改指令来测试飞行数据防篡改安全性，从而可帮助发现飞行数据记录组件的漏洞，使得飞行数据不易受到环境影响，也不易受到篡改，提升飞行数据的存储安全性。
22.根据本发明的一个实施例，在步骤s101中，飞行数据记录组件为飞行器上用于存储飞行过程中的飞行数据的存储器，且该存储器具有较高的安全性，例如，飞机的“黑匣子”。飞行数据可包括飞行过程中的多个时刻的位置数据，和飞行过程中的多个时刻的飞行状态数据（例如，飞机在各个时刻的速度、加速度、俯仰角、偏航角和翻滚角等），还可包括飞行过程中的各个时刻的机舱环境数据（例如，机舱内的温度、氧气含量等）、通信数据（例如，飞行员与地面的通话录音等），本发明对飞行数据记录组件所记录的飞行数据的具体类型不做限制。
23.根据本发明的一个实施例，所述测试设备为用于测试航空电子系统的安全性的设备，可使用随机的方式生成随机的测试信号。例如，所述测试设备可使用随机的访问方式连接至飞行数据记录组件，并生成随机的测试信号，例如，随机修改指令，所述随机修改指令可对飞行数据记录组件中记录的各种类型的飞行数据进行随即修改，而飞行数据记录组件可具有较高的安全性，因此，具备一定的防篡改能力，但未必能够防止各种随机的篡改手段。因此，测试设备可生成多个随机修改指令，从而尝试以多种篡改手段对飞行数据记录组件中保存的第一飞行数据进行篡改。在步骤s102中，可获取尝试篡改后的第二飞行数据。第二飞行数据中可能存在部分数据被篡改，也可能不存在被篡改的数据，被篡改的数据量越小，则可表示飞行数据记录组件的防篡改安全性越高。
24.根据本发明的一个实施例，在步骤s103中，可基于第一飞行数据和随机修改指令生成模拟飞行数据，可将第一飞行数据导出至不具有防篡改功能的存储器中，并基于随机修改指令对第一飞行数据进行修改，即可获得在所有随机修改指令均修改成功的情况下的模拟飞行数据。
25.根据本发明的一个实施例，在步骤s104中，可基于以上第一飞行数据、第二飞行数据和模拟飞行数据来测评飞行数据记录组件的防篡改安全性，获得飞行数据防篡改安全性评分，例如，可确定第二飞行数据中，相对于第一飞行数据，有多少数据被篡改，或者，可确定第二飞行数据中，相对于模拟飞行数据，有多少数据未被篡改等，本发明对此不作限制。
26.根据本发明的一个实施例，步骤s104可包括：根据所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定第一相似性评分；根据所述模拟飞行数据中的模拟位置数据，确定模拟飞行路线，其中，所述模拟位置数据用于表示各个记录时刻的模拟飞行数据中记录的位置信息；根据所述模拟飞行数据中的模拟飞行状态数据，确定模拟理论飞行路线，其中，所述模拟飞行状态数据用于表示各个记录时刻的模拟飞行数据中记录的飞行状态，所述飞行状态包括飞行器的速度、加速度、俯仰角、偏航角和翻滚角，所述模拟理论飞行路线为飞行器基于模拟飞行状态数据进行飞行的情况下的理论路线；根据所述第二飞行数据中的第二位置数据，确定第二飞行路线，其中，所述第二位置数据用于表示各个记录时刻的第二飞行数据中记录的位置信息；根据所述第二飞行数据中的第二飞行状态数据，确定第二理论飞行路线，其中，所述第二飞行状态数据用于表示各个记录时刻的第二飞行数据中记录的飞行状态，所述第二理论飞行路线为飞行器基于第二飞行状态数据进行飞行的情况下的理论路线；根
据所述模拟飞行路线、所述模拟理论飞行路线、所述第二飞行路线和所述第二理论飞行路线，确定路线合理性评分；根据所述第一相似性评分和所述路线合理性评分，确定所述飞行数据防篡改安全评分。
27.根据本发明的一个实施例，可确定第一飞行数据和第二飞行数据的相似性，从而确定第二飞行数据相对于第一飞行数据被篡改的数据量是否较大，如果第一相似性评分较高，则说明被篡改的数据量较小，防篡改安全性较高，反之，如果第一相似性评分较低，则说明被篡改的数据量较大，防篡改安全性较低。
28.根据本发明的一个实施例，根据所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定第一相似性评分，包括：根据多个记录时刻的第一飞行数据，获得多个记录时刻的第一飞行数据向量；根据多个记录时刻的第二飞行数据，获得多个记录时刻的第二飞行数据向量；根据公式（1）确定所述第一相似性评分，公式（1）其中，为第i个记录时刻第一飞行数据向量，为第i个记录时刻的第二飞行数据向量，n为记录时刻的总数，i≤n，且i和n均为正整数。
29.根据本发明的一个实施例，每个时刻的第一飞行数据均可包括多种数据，例如，每个时刻的位置数据、速度、加速度、俯仰角、偏航角、翻滚角、机舱温度和含氧量等。可将上述数据作为向量的元素，组成每个时刻的第一飞行数据向量，或者，也可将上述数据进行归一化处理，并将归一化处理后的数据组成每个时刻的第一飞行数据向量。
30.根据本发明的一个实施例，类似地，每个时刻的第二飞行数据均可包括多种数据，例如，每个时刻的位置数据、速度、加速度、俯仰角、偏航角、翻滚角、机舱温度和含氧量等。可将上述数据作为向量的元素，组成每个时刻的第二飞行数据向量，或者，也可将上述数据进行归一化处理，并将归一化处理后的数据组成每个时刻的第二飞行数据向量。
31.根据本发明的一个实施例，在得到每个时刻的第一飞行数据向量和第二飞行数据向量后，可代入公式（1）进行求解，在公式（1）中，可求解相同时刻的第一飞行数据向量和第二飞行数据向量的余弦相似度，并求解各个时刻对应的余弦相似度的平均值，获得第一相似性评分，第一相似性评分越高，则说明第一飞行数据与第二飞行数据越相似，即，在第二飞行数据中，被篡改的数据量越小，飞行数据记录组件的防篡改安全性越高。反之，第一相似性评分越低，则说明第一飞行数据与第二飞行数据相差越大，即，在第二飞行数据中，被篡改的数据量越大，飞行数据记录组件的防篡改安全性越低。
32.根据本发明的一个实施例，还可从另一方面来测评飞行数据记录组件的防篡改安全性。由于随机修改指令可对第一飞行记录进行随机篡改，即，可能会篡改位置数据，也可能会篡改飞行状态数据，从而可能造成位置数据与飞行状态数据不匹配，即，篡改后的飞行路线不合理。举例来说，在经过篡改后，某一个时刻的飞行器的位置为a，在下一个时刻的飞行器的位置为b，然而，基于飞行器在位置a时的飞行状态（例如，速度和加速度），在两个时刻之间的时间间隔内，不可能由位置a飞到位置b，从而造成了飞行状态与位置不匹配，即，路线不合理。
33.根据本发明的一个实施例，不论是所有随机修改指令均篡改成功的模拟飞行数
据，还是可能仅有一部分随机修改指令篡改成功的第二飞行数据，只要存在篡改成功的数据，则均存在路线不合理的可能性。但二者不合理的程度不同，可基于二者的不合理程度的差异来确定第二飞行数据被篡改的数据量是否较大，即，测评飞行数据记录组件的防篡改安全性。
34.根据本发明的一个实施例，为确定二者不合理程度的不同，可分别确定二者的路线的不合理性。例如，可基于模拟飞行数据中被篡改的位置数据来确定一条飞行路线，并基于模拟飞行数据中的飞行状态数据确定一条飞行路线，基于两条飞行路线之间的差异来确定模拟飞行数据的路线不合理性。类似地，可基于第二飞行数据中被篡改的位置数据来确定一条飞行路线，并基于第二飞行数据中的飞行状态数据确定一条飞行路线，基于两条飞行路线之间的差异来确定第二飞行数据的路线不合理性。
35.根据本发明的一个实施例，可根据模拟飞行数据中的模拟位置数据，确定模拟飞行路线。例如，可将模拟飞行数据中各个时刻的位置信息进行曲线拟合，获得的平滑曲线可作为模拟飞行路线。
36.根据本发明的一个实施例，可基于模拟飞行数据中各个时刻的模拟飞行状态数据来确定模拟理论飞行路线，例如，可获取某个时刻位置，以及速度、加速度、俯仰角、偏航角和翻滚角，并基于上述速度、加速度、俯仰角、偏航角和翻滚角，确定飞行的速度、加速度和方向，从而以上述某个时刻位置为起点，在两个时刻之间的时间间隔内以所述飞行的速度、加速度和方向进行飞行，从而确定下一个时刻的位置。
37.根据本发明的一个实施例，根据所述模拟飞行数据中的模拟飞行状态数据，确定模拟理论飞行路线，包括：将第1个记录时刻的模拟位置数据确定为第1个记录时刻的模拟理论位置数据；根据各个记录时刻的所述飞行状态数据中的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，以及第j个记录时刻的模拟理论位置数据，确定第j 1个时刻的模拟理论位置数据，j为大于或等于1的正整数；对各个记录时刻的模拟理论位置数据进行拟合，获得所述模拟理论飞行路线。
38.根据本发明的一个实施例，可假设模拟飞行路线和模拟理论飞行路线的起点是一致的，因此，可将第1个记录时刻的模拟位置数据确定为第1个记录时刻的模拟理论位置数据，即，模拟理论飞行路线的起点。进一步地，可基于第1个记录时刻的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，确定第1个记录时刻的飞行速度、加速度和方向，并假设在第1个至第2个记录时刻之间的时间段内，按照该飞行速度、加速度和方向飞行，从而可基于上述起点，以及上述飞行速度、加速度和方向，确定第2个记录时刻的模拟理论位置数据。以此类推，在确定第j个记录时刻的模拟理论位置数据后，可确定第j个记录时刻的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，从而确定第j个记录时刻的飞行速度、加速度和方向，假设在第j个至第j 1个记录时刻之间的时间段内，按照该飞行速度、加速度和方向飞行，从而可基于上述第j个记录时刻的模拟理论位置数据，以及上述飞行速度、加速度和方向，确定第j 1个记录时刻的模拟理论位置数据。在获得所有记录时刻的模拟理论位置数据后，可对所有记录时刻的模拟理论位置数据进行拟合，获得模拟理论飞行路线。
39.根据本发明的一个实施例，类似地，可假设第二飞行路线和第二理论飞行路线的起点是一致的，因此，可将第1个记录时刻的第二位置数据确定为第1个记录时刻的第二理
论位置数据，即，第二理论飞行路线的起点。进一步地，可基于第1个记录时刻的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，确定第1个记录时刻的飞行速度、加速度和方向，并假设在第1个至第2个记录时刻之间的时间段内，按照该飞行速度、加速度和方向飞行，从而可基于上述起点，以及上述飞行速度、加速度和方向，确定第2个记录时刻的第二理论位置数据。以此类推，在确定第j个记录时刻的第二理论位置数据后，可确定第j个记录时刻的速度数据、加速度数据、俯仰角数据、偏航角数据、翻滚角数据，从而确定第j个记录时刻的飞行速度、加速度和方向，假设在第j个至第j 1个记录时刻之间的时间段内，按照该飞行速度、加速度和方向飞行，从而可基于上述第j个记录时刻的第二理论位置数据，以及上述飞行速度、加速度和方向，确定第j 1个记录时刻的第二理论位置数据。在获得所有记录时刻的第二理论位置数据后，可对所有记录时刻的第二理论位置数据进行拟合，获得第二理论飞行路线。
40.根据本发明的一个实施例，如上所述，可基于模拟飞行路线和模拟理论飞行路线之间的差异来确定模拟飞行数据的路线不合理性。类似地，可基于第二飞行路线和第二理论飞行路线之间的差异来确定第二飞行数据的路线不合理性。并可可基于两种路线不合理性的差异来确定第二飞行数据被篡改的数据量是否较大，即，测评飞行数据记录组件的防篡改安全性。
41.根据本发明的一个实施例，根据所述模拟飞行路线、所述模拟理论飞行路线、所述第二飞行路线和所述第二理论飞行路线，确定路线合理性评分，包括：根据公式（2）确定所述路线合理性评分，公式（2）其中，表示第二飞行路线上t时刻的位置，表示第二理论飞行路线上t时刻的位置，表示模拟飞行路线上t时刻的位置，表示模拟理论飞行路线上t时刻的位置，为第1个记录时刻，为最后一个记录时刻，。
42.根据本发明的一个实施例，在公式（2）中，分式部分的分子为第二飞行路线与第二理论飞行路线的曲线积分的差值的绝对值，可用于表示第二飞行路线和第二理论飞行路线在所有时刻的差异的总和，即，第二飞行路线和第二理论飞行路线的总体差异，该总体差异可用于描述第二飞行路线的不合理程度。
43.根据本发明的一个实施例，在公式（2）中，分式部分的分母为模拟飞行路线与模拟理论飞行路线的曲线积分的差值的绝对值，可用于表示模拟飞行路线和模拟理论飞行路线在所有时刻的差异的总和，即，模拟飞行路线和模拟理论飞行路线的总体差异，该总体差异可用于描述模拟飞行路线的不合理程度。
44.根据本发明的一个实施例，公式（2）的分式则可表示第二飞行路线的不合理程度
与模拟飞行路线的不合理程度之间的比值。该比值越大，则表示第二飞行路线的不合理程度与模拟飞行路线之间的不合理程度越接近，亦可表示第二飞行数据中被篡改成功的数据量越大，越接近模拟飞行数据，亦可表示飞行数据记录组件的防篡改安全性越低。反之，该比值越小，则表示第二飞行路线的不合理程度与模拟飞行路线之间的不合理程度相差越大，亦可表示第二飞行数据中被篡改成功的数据量越小，与模拟飞行数据相差越大，亦可表示飞行数据记录组件的防篡改安全性越高。
45.根据本发明的一个实施例，通过1减去上述比值，则可获得路线合理性评分，路线合理性评分越高，则可表示上述比值越小，亦可表示飞行数据记录组件的防篡改安全性越高，反之，路线合理性评分越低，则可表示上述比值越大，亦可表示飞行数据记录组件的防篡改安全性越低。
46.通过这种方式，可基于第一相似性评分来确定第二飞行数据与未进行篡改的第一飞行数据的相似度，从而确定第二飞行数据中被篡改的数据量的大小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。还可从第二飞行数据对应的第二飞行路线以及模拟飞行数据对应的模拟飞行路线的路线不合理程度的角度，来确定第二飞行数据与模拟飞行数据的接近程度，从而确定第二飞行数据中篡改的数据量的大小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。因此，可从多个角度来测评飞行数据记录组件的数据防篡改安全性，提升飞行数据防篡改安全评分的准确性和客观性。
47.根据本发明的一个实施例，除了测评飞行数据记录组件的数据防篡改安全性外，还可测评飞行控制系统在实际操作过程中的抗干扰性。在步骤s105中，可将测试设备连接至飞行控制系统，并在步骤s106中，可向飞行控制系统发送测试控制信号和随机干扰信号。其中，测试控制信号为用于测试飞行控制系统的功能的控制信号，可用于对飞行控制系统进行控制，例如，操控飞行控制系统的襟翼、副翼、扰流板、阻滞面、尾翼等，使得上述组件运动至与测试控制信号对应的状态，例如，使尾翼运动至与所述测试控制信号对应的角度等。随机干扰信号可用于模拟飞行中的各种干扰，例如，电磁波干扰、振动干扰、高温或低温干扰，还可用于模拟恶意入侵信号，例如，模拟恶意侵入飞行控制系统并恶意操控飞行控制系统的信号。
48.根据本发明的一个实施例，在步骤s107中，可采集飞行控制系统的响应数据，即，在随机干扰信号的干扰之下，飞行控制系统的实际响应。在示例中，可采集上述组件的实际运动的状态，例如，在随机干扰信号的干扰下，尾翼的实际角度等。
49.根据本发明的一个实施例，在步骤s108中，可根据测试控制信号和飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分。例如，可基于测试控制信号所对应的上述组件的状态，以及在随机干扰信号的干扰下采集的上述组件的实际状态之间的偏差，来确定飞行抗干扰安全评分，偏差越小，则飞行抗干扰性安全评分越高，则飞行控制系统的抗干扰性越好。
50.根据本发明的一个实施例，步骤s108可包括：根据所述测试控制信号，确定所述飞行控制系统的各个测试时刻的理论响应数据；根据所述各个测试时刻的理论响应数据和各个时刻的响应数据，确定各个测试时刻的响应差异数据；根据所述各个测试时刻的响应差异数据和各个时刻的理论响应数据，确定所述飞行抗干扰安全评分。
51.根据本发明的一个实施例，可在多个测试时刻向飞行控制系统发送不同的测试控
制信号和随机干扰信号，可确定各个测试时刻发送的测试控制信号对应的理论响应数据，即，描述与各测试控制信号对应的上述组件的状态的数据，例如，尾翼的理论角度等。
52.根据本发明的一个实施例，各个时刻的理论响应数据和各个时刻的响应数据之间的差值的绝对值即为各个时刻的响应差异数据，例如，尾翼的理论角度与尾翼的实际角度之间的偏差等。
53.根据本发明的一个实施例，根据所述各个测试时刻的响应差异数据和各个时刻的理论响应数据，确定所述飞行抗干扰安全评分，包括：根据公式（3），确定所述飞行抗干扰安全评分，公式（3）其中，，为第s个测试时刻的第k个响应差异数据的归一化后的数据，为第s个测试时刻的第k个理论响应数据的归一化后的数据，为第s个测试时刻的第k个响应数据，k为响应数据的种类总数，s为测试时刻的总数，k≤k，s≤s，且k，k，s和s均为正整数。
54.根据本发明的一个实施例，为使各个响应数据和理论相应数据的量纲统一，可对第s个测试时刻的第k个响应差异数据和第s个测试时刻的第k个理论响应数据进行归一化，为第s个测试时刻的第k个响应差异数据的归一化后的数据与第s个测试时刻的第k个理论响应数据的归一化后的数据之比，可表示实际的响应数据和理论响应数据之间偏差的比例。对每个时刻的多个种类的响应数据和理论响应数据之间的偏差的比例进行求和，可获得每个时刻的偏差比例，将每个时刻的偏差比例进行求和，可获得总偏差比例，将总偏差比例除以响应数据的种类总数与测试时刻的总数的乘积，可获得平均偏差比例，平均偏差比例越高，则响应数据和理论响应数据的偏差越大，表明飞行控制系统受到的干扰越明显，亦可表明飞行控制系统的抗干扰能力越差，反之，平均偏差比例越低，则响应数据和理论响应数据的偏差越小，表明飞行控制系统受到的干扰越不明显，亦可表明飞行控制系统的抗干扰能力越强。通过1减去平均偏差比例，可获得所述飞行抗干扰安全评分，飞行抗干扰安全评分越高，则表明飞行控制系统的抗干扰能力越强，反之，行抗干扰安全评分越低，则表明飞行控制系统的抗干扰能力越弱。
55.通过这种方式，可确定飞行控制系统在随机干扰信号的干扰下的实际响应数据和理论响应数据之间的偏差，并基于该偏差来确定飞行抗干扰安全评分，提升飞行抗干扰安全评分的准确性和客观性。
56.根据本发明的一个实施例，在步骤s109中，可将飞行数据防篡改安全评分和所述飞行抗干扰安全评分加权求和，获得航空电子系统的数据安全性评分，从而以飞行数据记录组件的防篡改能力和飞行控制系统的抗干扰能力两个方面来综合表示航空电子系统的数据安全性。
57.根据本发明的实施例的航空电子系统的数据安全性分析方法，可通过随机干扰信号来测试飞行控制系统，使飞行控制系统能够在任意随机的状况下接受测试，相较于固定的测试方式，使用随机干扰信号更容易测试飞行控制系统在遇到特殊情况下的抗干扰性，
提升飞行安全性。并且，还可通过随机修改指令来测试飞行数据防篡改安全性，从而可帮助发现飞行数据记录组件的漏洞，使得飞行数据不易受到环境影响，也不易受到篡改，提升飞行数据的存储安全性。在测评飞行数据记录组件的防篡改能力时，可基于第一相似性评分来确定第二飞行数据与未进行篡改的第一飞行数据的相似度，从而确定第二飞行数据中被篡改的数据量的大小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。还可从第二飞行数据对应的第二飞行路线以及模拟飞行数据对应的模拟飞行路线的路线不合理程度的角度，来确定第二飞行数据与模拟飞行数据的接近程度，从而确定第二飞行数据中篡改的数据量的大小，以确定飞行数据记录组件的防篡改安全性。因此，可从多个角度来测评飞行数据记录组件的数据防篡改安全性，提升飞行数据防篡改安全评分的准确性和客观性。在测评飞行控制系统的抗干扰能力时，可确定飞行控制系统在随机干扰信号的干扰下的实际响应数据和理论响应数据之间的偏差，并基于该偏差来确定飞行抗干扰安全评分，提升飞行抗干扰安全评分的准确性和客观性。
58.图2示例性地示出根据本发明实施例的航空电子系统的数据安全性分析系统的框图，如图2所示，所述系统包括：第一飞行数据模块101，用于将测试设备连接至飞行数据记录组件，并获取第一飞行数据，其中，所述第一飞行数据为记录各个记录时刻的飞行状态和位置的数据集；第二飞行数据模块102，用于向所述飞行数据记录组件发送随机修改指令，并获取第二飞行数据；模拟飞行数据模块103，用于根据所述第一飞行数据和所述随机修改指令，生成模拟飞行数据；飞行数据防篡改安全评分模块104，用于根据所述模拟飞行数据、所述第一飞行数据和所述第二飞行数据，确定飞行数据防篡改安全评分；连接模块105，用于将测试设备连接至飞行控制系统；发送模块106，用于生成测试控制信号并发送至所述飞行控制系统，以及生成随机干扰信号并发送至所述飞行控制系统；采集模块107，用于采集所述飞行控制系统的响应数据；飞行抗干扰安全评分模块108，用于根据所述测试控制信号和所述飞行控制系统的响应数据，确定飞行抗干扰安全评分；数据安全性评分模块109，用于根据所述飞行数据防篡改安全评分和所述飞行抗干扰安全评分，确定航空电子系统的数据安全性评分。
59.根据本发明的一个实施例，提供一种航空电子系统的数据安全性分析设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行所述航空电子系统的数据安全性分析方法。
60.根据本发明的一个实施例，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时实现所述航空电子系统的数据安全性分析方法。
61.本发明可以是方法、装置、系统和/或计算机程序产品。计算机程序产品可以包括计算机可读存储介质，其上载有用于执行本发明的各个方面的计算机可读程序指令。
62.本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本发明的实施方式可以有任何变形或修改。