本文针对无人机群（UAV swarms）通信中的安全挑战展开研究。无人机群依赖分布式协作和无线通信（RF和WiFi）实现可扩展操作、扩展覆盖以及监控和实时数据交换等应用。MAVLink作为主流无人机通信协议，提供了消息完整性和认证机制，但缺乏内置加密，导致遥测流量易受窃听。作者在先前工作中提出了MAVShield——一种轻量级加密框架。本文在此基础上，将MAVShield、AES-CTR、Speck-CTR、ChaCha20和Rabbit五种加密方案集成到四架定制无人机中，在RF和WiFi信道上建立安全通信链路，并通过无人机群测试平台进行了飞行实验评估。加密后的遥测数据支持自主编队控制和飞行碰撞避免。在碰撞避免方面，作者开发了改进的人工势场（APF）算法，该算法直接在地理坐标系中计算引力和斥力，消除了笛卡尔变换，减少了轨迹振荡，同时避免了局部极小陷阱。实验测量了每种加密方案的CPU利用率、内存消耗和丢包率（PDR）。结果表明，MAVShield在整体效率上优于AES-CTR、Speck-CTR、ChaCha20和Rabbit，且性能接近未加密通信。代数密码分析和基于Wireshark的流量分析证明了MAVShield能抵抗密钥恢复攻击并保护遥测机密性。本文的主要贡献在于：1）在真实无人机群平台上实现了多种加密方案的集成与评估；2）验证了MAVShield作为轻量级加密方案的高效性和安全性；3）提出了改进的APF算法以提升碰撞避免性能。适合对无人机通信安全、轻量级加密和无人机群协调控制感兴趣的网络安全研究者阅读。