多节点扫描实现方法、系统、电子设备及存储介质与流程

1.本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种多节点扫描实现方法、系统、电子设备及存储介质多节点扫描实现方法。


背景技术：

2.军用飞机传统维护方式为使用线缆将飞机与地面维护设备连接，采用有线方式对飞机内各设备状态进行监控。有线方式具有传输安全可靠的特点，但存在设备笨重、移动不够灵活、安装繁琐等诸多弊端，不利于军用飞机快速放飞的实现。相比于传统的有线维护方式，无线维护方式则具有免安装、移动灵活、不受地点限制等优点。并且随着无线通信技术保密性、安全性不断提升及军用飞机快速放飞的需求，军用飞机维护方式正逐步由有线方式向无线方式转变。
3.军用飞机无线维护系统由地面维护设备和机载通信模块两个节点组成。地面维护设备主要实现人机交互，将飞机地勤人员指令通过无线信号发送出去，并接收机载通信模块发射的无线信号进行解析。机载通信模块主要接收地面维护设备的无线信号并解析，同时将解析的指令传输给军用飞机中维护相关的设备，同时将军用飞机维护相关设备回复的信息通过无线信号发送出去。
4.军用飞机无线维护系统无多点组网需求，通常为点对点连接方式，即一个地面维护设备和一个机载通信模块进行配对连接。从提升保密性考虑，通常要求一个机载通信模块在与一个地面维护设备建立连接后，不能再与其它地面维护设备建立连接。但在实际使用中，通常存在多个机载通信模块配备一个地面维护设备的情况，前面描述的点对点连接方式在此种情况下将无法正确扫描并建立连接。鉴于此，本发明通过在扫描过程中修改机载通信模块动态密钥来解决无法正确扫描多个机载通信模块的技术问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种多节点扫描实现方法、系统、电子设备及存储介质多节点扫描实现方法，解决了针对点对点连接方式的无线维护设备，无法进行多个机载通信模块扫描的问题, 实现多个机载通信模块扫描的方法。
6.为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：第一方面，本方案提供了一种多节点扫描实现方法多节点扫描实现方法，包括以下步骤：s1、根据接收到的扫描指令，开启多节点扫描任务；s2、由地面维护设备向若干个机载通信模块发起采用默认密钥进行加密的广播信号；s3、由机载通信模块根据接收的广播信号向地面维护设备回复广播信号响应，并由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断地面维护设备是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则由地面维护设备记录已扫描的机载通信模块个数，并更改
机载通信模块密钥，返回步骤s2，否则，进入步骤s4；s4、判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则将地面维护设备的加密密钥修改为机载通信模块更改的密钥，并进入步骤s5，否则，进入步骤s7；s5、将机载通信模块更改的密钥修改为默认密钥；s6、判断是否所有机载通信模块均修改了默认密钥，若是，则重置地面维护设备的默认密钥，并进入步骤s7，否则，返回步骤s5；s7、上报已扫描的机载通信模块，并结束扫描任务，实现基于动态密钥的多节点扫描。
7.本发明的有益效果是：本发明在扫描过程中，通过改变已扫描到的机载通信模块密钥，使地面维护设备再次扫描时，已扫描到的机载通信模块不再进行响应，达到扫描多个机载通信模块的效果，在判断所有的机载通信模块均被地面维护设备扫描到后，执行密钥恢复为默认密钥操作。本发明针对点对点连接的无线通信设备无需更改或添加硬件设施，仅通过修改密钥即可实现对多个节点的扫描。
8.进一步地，所述步骤s3包括以下步骤：s301、由机载通信模块接收广播信号，并向地面维护设备回复广播信号响应；s302、由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断在发起广播信号的预定时间内，是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则进入步骤s303，否则，进入步骤s4；s303、根据地面维护设备接收到的机载通信模块扫描响应信息，提取响应的机载通信模块的设备id号，并将设备id号记录在已扫描的地面维护设备id数组中；s304、对地面维护设备的默认密钥进行解密；s305、利用解密密钥，对记录于地面维护设备id数组中响应的机载通信模块发起修改密钥信息，使机载通信模块利用解密密钥作为加密密钥，对地面维护设备发送的修改密钥指令进行加密，完成机载通信模块密钥的更改，返回步骤s2。
9.上述进一步方案的有益效果是：针对仅支持点对点的无线通信设备，地面通信设备采取对多个机载通信模块节点逐个分配密钥的方式，可以完成多个机载通信模块节点的搜索。
10.再进一步地，所述步骤s4包括以下步骤：s401、通过地面维护设备id数组是否为空为条件，判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则进入步骤s402，否则，进入步骤s7；s402、将放置默认密钥的地面维护设备id数组数据修改为解密密钥，使地面维护设备与扫描到的机载通信模块更改的密钥保持一致，并进入步骤s5。
11.上述进一步方案的有益效果是：在完成多个机载通信模块节点的搜索后，各机载通信模块节点密钥已被修改，无法直接与地面通信设备进行通信。此时，地面维护设备已记录了各机载通信模块节点对应的密钥，地面维护设备将默认密钥修改为各机载通信模块节点对应的密钥后，可与各机载通信模块节点逐一建立连接。
12.再进一步地，所述步骤s5包括以下步骤：s501、由地面维护设备向记录在地面维护设备id数组中的机载通信模块发送设置密钥信息；
s502、根据设置密钥信息，将机载通信模块的加密密钥数据修改为默认密钥，并清除该机载通信模块在已扫描地面维护设备id数组中的记录，完成机载通信模块默认密钥的修改。
13.上述进一步方案的有益效果是：地面维护设备可与各机载通信模块节点逐一建立连接，建立连接后，需将各机载通信模块密钥设置为默认密钥，从而保证各机载通信模块恢复至默认状态，可接收其它地面通信设备扫描指令。
14.第二方面，本发明提供了一种多节点扫描实现系统，包括：启动模块，用于根据接收到的扫描指令，开启多节点扫描任务；发起扫描模块，用于由地面维护设备向若干个机载通信模块发起采用默认密钥进行加密的广播信号；第一判断模块，用于由机载通信模块根据接收到广播信号向地面维护设备回复广播信号响应，并由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断地面维护设备是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则由地面维护设备记录已扫描的机载通信模块个数，并更改机载通信模块密钥，否则，执行第二判断模块；第二判断模块，用于判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则将地面维护设备的加密密钥修改为机载通信模块更改的密钥，否则，结束扫描；修改模块，用于将机载通信模块更改的密钥修改为默认密钥呢；第三判断模块，用于判断是否所有机载通信模块均修改了默认密钥，若是，则重置地面维护设备的默认密钥，否则，执行修改模块；上报模块，用于上报已扫描的机载通信模块，并结束扫描任务，实现基于动态密钥的多节点扫描。
15.本发明的有益效果是：本发明在扫描过程中，通过改变已扫描到的机载通信模块密钥，使地面维护设备再次扫描时，已扫描到的机载通信模块不再进行响应，达到扫描多个机载通信模块的效果，在判断所有的机载通信模块均被地面维护设备扫描到后，执行密钥恢复为默认密钥操作。本发明针对点对点连接的无线通信设备无需更改或添加硬件设施，仅通过修改密钥即可实现对多个节点的扫描。
16.进一步地，所述第一判断模块包括：响应单元，用于由机载通信模块接收广播信号，并向地面维护设备回复广播信号响应；第一判断单元，用于由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断在发起广播信号的预定时间内，是否接收到机载通信模块的扫描响应；提取单元，用于根据地面维护设备接收到的机载通信模块扫描响应信息，提取响应的机载通信模块的设备id号，并将设备id号记录在已扫描的地面维护设备id数组中；解密单元，用于对地面维护设备的默认密钥进行解密；第一修改单元，用于利用解密密钥，对记录于地面维护设备id数组中响应的机载通信模块发起修改密钥信息，使机载通信模块利用解密密钥作为加密密钥，对地面维护设备发送的修改密钥指令进行加密，完成机载通信模块密钥的更改。
17.上述进一步方案的有益效果是：针对仅支持点对点的无线通信设备，地面通信设备采取对多个机载通信模块节点逐个分配密钥的方式，可以完成多个机载通信模块节点的
搜索。
18.再进一步地，所述第二判断模块包括：第二判断单元，用于通过地面维护设备id数组是否为空为条件，判断是否已有机载通信模块被扫描到；第二修改单元，用于将放置默认密钥的地面维护设备id数组数据修改解密密钥，使地面维护设备与扫描到的机载通信模块更改的密钥保持一致。
19.上述进一步方案的有益效果是：在完成多个机载通信模块节点的搜索后，各机载通信模块节点密钥已被修改，无法直接与地面通信设备进行通信。此时，地面维护设备已记录了各机载通信模块节点对应的密钥，地面维护设备将默认密钥修改为各机载通信模块节点对应的密钥后，可与各机载通信模块节点逐一建立连接。
20.再进一步地，所述修改模块包括：发送单元，用于由地面维护设备向记录在地面维护设备id数组中的机载通信模块发送设置密钥信息；第三修改单元，用于根据设置密钥信息，将机载通信模块的加密密钥数据修改为默认密钥，并清除该机载通信模块在已扫描地面维护设备id数组中的记录，完成机载通信模块默认密钥的修改。
21.上述进一步方案的有益效果是：地面维护设备可与各机载通信模块节点逐一建立连接，建立连接后，需将各机载通信模块密钥设置为默认密钥，从而保证各机载通信模块恢复至默认状态，可接收其它地面通信设备扫描指令。
22.第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现任一所述的多节点扫描实现方法的步骤。
23.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，执行所述计算机程序时实现任一项所述的多节点扫描实现方法的步骤。
附图说明
24.图1为本发明的方法流程图。
25.图2为本实施例中多机载通信模块节点扫描场景示意图。
26.图3为本实施例中地面维护设备状态图。
27.图4为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
28.下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
29.实施例1如图1所示，本发明提供了一种多节点扫描实现方法，其实现方法如下：s1、根据接收到的扫描指令，开启多节点扫描任务；
s2、由地面维护设备向若干个机载通信模块发起采用默认密钥进行加密的广播信号；本实施例中，地面维护设备发起广播信号，广播信号采用默认密钥进行加密。收到默认密钥加密广播信号的机载通信模块均会响应。
30.s3、由机载通信模块根据接收的广播信号向地面维护设备回复广播信号响应，并由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断地面维护设备是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则由地面维护设备记录已扫描的机载通信模块个数，并更改机载通信模块密钥，返回步骤s2，否则，进入步骤s4，其实现方法如下：s301、由机载通信模块接收广播信号，并向地面维护设备回复广播信号响应；s302、由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断在发起广播信号的预定时间内，是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则进入步骤s303，否则，进入步骤s4；s303、根据地面维护设备接收到的机载通信模块扫描响应信息，提取响应的机载通信模块的设备id号，并将设备id号记录在已扫描的地面维护设备id数组中；s304、对地面维护设备的默认密钥进行解密；s305、利用解密密钥，对记录于地面维护设备id数组中响应的机载通信模块发起修改密钥信息，使机载通信模块利用解密密钥作为加密密钥，对地面维护设备发送的修改密钥指令进行加密，完成机载通信模块密钥的更改，返回步骤s2；本实施例中，地面维护设备收到的机载通信模块扫描响应消息，扫描的响应消息以数据帧格式存在，数据帧中包含帧头、设备id号、响应设备id号、校验、帧尾，提取其中的响应设备id号记录在已扫描到的设备的id数组中。
31.本实施例中，地面维护设备使用默认密钥进行aes加密，默认密钥记为密钥a，密钥a经aes解算可获得其对应的解密密钥，记为密钥b，并对响应的机载通信模块发起修改密钥信号，使机载通信模块使用密钥b作为加密密钥对其发出的消息进行aes加密。
32.s4、判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则将地面维护设备的加密密钥修改为机载通信模块更改的密钥，并进入步骤s5，否则，进入步骤s7，其实现方法如下：s401、通过地面维护设备id数组是否为空为条件，判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则进入步骤s402，否则，进入步骤s7；s402、将放置默认密钥的地面维护设备id数组数据修改为解密密钥，使地面维护设备与扫描到的机载通信模块更改的密钥保持一致，并进入步骤s5。
33.其中，所述默认密钥的解密密钥为机载通信模块更改的密钥，更改的密钥通过默认密钥解密获取。
34.s5、修改机载通信模块的默认密钥，其实现方法如下：s501、由地面维护设备向记录在设备id数组中的机载通信模块发送设置密钥信息；s502、根据设置密钥信息，将机载通信模块的加密密钥数据修改为默认密钥，并清除该机载通信模块在已扫描设备id数组中的记录，完成机载通信模块默认密钥的修改。
35.本实施例中，修改地面维护设备的加密密钥为的密钥b，具体实现方法为将放置密钥a的数组数据修改为密钥b，使地面维护设备与扫描到的机载通信模块加密密钥一致，其
中，地面维护设备id数据组为机载通信模块的编号，密钥b为机载通信模块的一个特征值。
36.s6、判断是否所有机载通信模块均修改了默认密钥，若是，则重置地面维护设备的默认密钥，并进入步骤s7，否则，返回步骤s5；s7、上报已扫描的机载通信模块，并结束扫描任务，实现基于动态密钥的多节点扫描。
37.本实施例中，本发明在地面维护设备单次扫描后，将接收到一次机载通信模块的扫描响应消息，扫描响应消息中含有机载通信模块设备id号，记录该机载通信模块设备id号并通过对该设备id号的机载通信模块修改密钥达到再次扫描时，该机载通信模块不再响应的目的。当地面维护设备再次发送扫描命令时，机载通信模块a因密钥已发生改变，不会再次响应，除机载通信模块a以外的机载通信模块将继续响应，地面维护设备继续获取机载通信模块设备id号。依次类推，地面维护设备可完成多个机载通信模块扫描。
38.本实施例中，本发明针对点对点连接的设备无需更改或添加硬件设施，仅通过修改密钥即可实现对多个节点的扫描。
39.本实施例中，如图2所示，本发明中多机载通信模块扫描运用场景中含有1个地面维护设备和多个机载通信模块。
40.本实施例中，如图3所示，地面维护设备包含初始态、空闲态、扫描态和通信态4种工作状态。
41.初始态：初始态为地面维护设备上电或复位后的状态。
42.空闲态：空闲态为地面维护设备处于空闲状态，在此状态下可发起扫描或与机载通信模块建立连接。
43.扫描态：扫描态为地面维护设备处于扫描机载通信模块的状态中。
44.通信态：通信态为地面维护设备与机载通信模块之间处于连接状态，相互之间可进行数据传输。
45.实施例2如图4所示，本发明提供了一种多节点扫描实现系统，包括：启动模块，用于根据接收到的扫描指令，开启多节点扫描任务；发起扫描模块，用于由地面维护设备向若干个机载通信模块发起采用默认密钥进行加密的广播信号；第一判断模块，用于由机载通信模块根据接收到广播信号向地面维护设备回复广播信号响应，并由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断地面维护设备是否接收到机载通信模块的扫描响应，若是，则由地面维护设备记录已扫描的机载通信模块个数，并更改机载通信模块密钥，否则，执行第二判断模块；第二判断模块，用于判断是否已有机载通信模块被扫描到，若是，则将地面维护设备的加密密钥修改为机载通信模块更改的密钥，否则，结束扫描；修改模块，用于将机载通信模块更改的密钥修改为默认密钥呢；第三判断模块，用于判断是否所有机载通信模块均修改了默认密钥，若是，则重置地面维护设备的默认密钥，否则，执行修改模块；上报模块，用于上报已扫描的机载通信模块，并结束扫描任务，实现基于动态密钥的多节点扫描。
46.在其中一个实例中，所述第一判断模块包括：响应单元，用于由机载通信模块接收广播信号，并向地面维护设备回复广播信号响应；第一判断单元，用于由地面维护设备根据机载通信模块回复的广播信号响应，判断在发起广播信号的预定时间内，是否接收到机载通信模块的扫描响应；提取单元，用于根据地面维护设备接收到的机载通信模块扫描响应信息，提取响应的机载通信模块的设备id号，并将设备id号记录在已扫描的地面维护设备id数组中；解密单元，用于对地面维护设备的默认密钥进行解密；第一修改单元，用于利用解密密钥，对记录于地面维护设备id数组中响应的机载通信模块发起修改密钥信息，使机载通信模块利用解密密钥作为加密密钥，对地面维护设备发送的修改密钥指令进行加密，完成机载通信模块密钥的更改。
47.在其中一个实例中，所述第二判断模块包括：第二判断单元，用于通过地面维护设备id数组是否为空为条件，判断是否已有机载通信模块被扫描到；第二修改单元，用于将放置默认密钥的地面维护设备id数组数据修改解密密钥，使地面维护设备与扫描到的机载通信模块更改的密钥保持一。
48.在其中一个实例中，所述修改模块包括：发送单元，用于由地面维护设备向记录在地面维护设备id数组中的机载通信模块发送设置密钥信息；第三修改单元，用于根据设置密钥信息，将机载通信模块的加密密钥数据修改为默认密钥，并清除该机载通信模块在已扫描地面维护设备id数组中的记录，完成机载通信模块默认密钥的修改。
49.如图4所示，实施例提供的多节点扫描实现系统可以执行上述方法实施例多节点扫描实现方法所示的技术方案，其实现原理与有益效果类似，此处不再赘述。
50.本实施例中，本技术可以根据多节点扫描实现方法进行功能单元的划分，例如可以将各个功能划分为各个功能单元，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理单元中。上述集成单元即可以采用硬件的形式来实现，也可以采用软件功能单元的形式来实现。需要说明的是，本发明中对单元的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑划分，实际实现时可以有另外的划分方式。
51.本实施例中，多节点扫描实现系统为了实现多节点扫描实现方法的原理与有益效果，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。本领域技术人员应该很容易意识到，结合本发明所公开的实施例描述的各示意单元及算法步骤，本发明能够以硬件和/或硬件和计算机软件结合的形式来实现，某个功能以硬件还是计算机软件驱动的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，可以对每个特定的应用来使用不同的方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本技术的范围。
52.本实施例中，本发明在地面维护设备单次扫描后，将接收到一次机载通信模块的扫描响应消息，扫描响应消息中含有机载通信模块设备id号，记录该机载通信模块设备id号并通过对该设备id号的机载通信模块修改密钥达到再次扫描时，该机载通信模块不再响应的目的。当地面维护设备再次发送扫描命令时，机载通信模块a因密钥已发生改变，不会
再次响应，除机载通信模块a以外的机载通信模块将继续响应，地面维护设备继续获取机载通信模块设备id号。依次类推，地面维护设备可完成多个机载通信模块扫描。
53.本实施例中，本发明针对点对点连接的设备无需更改或添加硬件设施，仅通过修改密钥即可实现对多个节点的扫描。
54.实施例3本发明提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序，以实现如实施例1中任一所述的多节点扫描实现方法的步骤。
55.本实施例中，电子设备可以包括：处理器，存储器，总线和通信接口，处理器、通信接口和存储器通过总线连接，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器运行该计算机程序时执行本技术前述实施例1所提供的多节点扫描实现方法的部分或全部步骤实施例4本发明提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，执行所述计算机程序时实现如实施例1任一项所述的多节点扫描实现方法的步骤。
56.上述计算机可读存储介质可以中由任何类型的易失性或非易失性存储设备或他们的组合实现，如静态随机存取存储器（sram），可擦除可维和只读存储器（eeprom），可擦除可编程只读存储器（eprom），可编程只读存储器（prom），只读存储器（rom），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘，可读存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。可读存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该可读存储介质读取信息，且可向该可读存储介质写入信息，可读存储介质也可以是处理器组成部分，处理器和可读存储介质可以位于专用集成电路（asic）中，处理器和可读存储介质也可以作为分立组件存在于点去配准系统中。
57.本发明实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品，因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且本发明可采用一个或多个其中包括有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。参照根据本发明实施例的方法、设备（装置）、和计算机程序产品的流程和/或方框图来描述的，应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中每一流程和/或方框图、以及流程图和/或方框图的结合，可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图中一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
58.本领域的技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变
形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。