摘要
卫星下行链路可靠连接远程无人机集群，但广泛覆盖会使承载信息的信号暴露给未经授权的接收方。本文提出一种用于安全卫星下行链路的多波束协同时变方向调制（TVDM）框架。两个非对称划分的子阵列构成协同波束，其指向状态和依赖于波束的符号映射以符号速率随机更新，从而为物理层安全引入受控随机性。在每个时隙内，源符号被映射为两个发射符号，其在合法无人机处的叠加信号仍位于正确的相移键控判决区域内，而在未经授权位置的等效星座发生变化。基于建设性判决区裕量的松弛透明传输约束使得无需瞬时估计TVDM状态即可实现常规检测。互信息（MI）定义了逐点多无人机保密容量（SC）、主瓣不安全区域和旁瓣泄漏。一种混合离散-连续优化问题联合优化轨迹半径、相对指向相位、映射参数和子阵列划分，以减少不安全覆盖范围和旁瓣泄漏。一种块交替算法结合蒙特卡洛互信息评估、投影Armijo更新和有限划分搜索来协调连续变量和离散变量。使用代表性低地球轨道卫星参数的仿真表明，与常规波束成形相比，所提出的设计将中心不安全区间长度减少了82.7%。
