针对多传感器网络物理系统的攻击检测与未知但有限的噪音:一个zonotopic方法

科学领域:

• 网络物理系统 网络物理系统
• 控制理论 控制理论
• 信号处理 信号处理

背景情况:

• 多传感器网络物理系统 (CPS) 容易受到传感器攻击和未知噪声的影响.
• 现有的检测方法可能无法充分解决带有安全和不安全传感器的系统.
• 强大的攻击检测对于CPS可靠运行至关重要.

研究的目的:

• 为多传感器CPS开发一种有效的攻击检测方法,采用混合传感器安全性和未知边界噪声.
• 与现有的基于状态集的方法相比,提高攻击检测的性能.
• 引入水印技术,以检测测量噪声范围内的微妙攻击.

主要方法:

• 采用区域型方法用于状态估计和攻击检测.
• 安全状态集是通过交叉预测和安全测量状态集来构建的.
• 攻击检测是通过检查安全状态集和不安全测量状态集之间的交叉点的空白进行的.
• 提出了一种基于水标识的检测方法,利用在受限制的区域内随机选择的水标.

主要成果:

• 拟议的方法成功地检测了多传感器CPS中不安全传感器的攻击.
• 导出一个充足的条件,证明了对基于预测状态集的方法的增强检测性能.
• 水标技术改善了在测量噪声区域内振幅的攻击的检测.
• 数字模拟验证了理论发现,并证明了该方法的有效性.

结论:

• 区域型方法为复杂的CPS环境中的攻击检测提供了一个强大的框架.
• 拟议的安全状态设置构建和水标技术提供了改进的检测能力.
• 这些发现有助于增强多传感器网络物理系统的安全性和可靠性.