面向四旋翼无人机的欺骗攻击与拒绝服务攻击检测模型
发布时间：2021-11-04 07:53
四旋翼无人机在近些年取得了长足的发展,未来有希望在政务、商业物流、泛娱乐等多个领域得到广泛应用,可以推动经济产业更加立体化的发展。然而随着民用四旋翼无人机的逐步普及,它也成为了众多不法分子的攻击对象,在四旋翼无人机广泛落地商用前,解决四旋翼无人机的安全问题成为了一个重要课题。结合飞行控制系统的结构特征,在众多的攻击实现手段中,欺骗类攻击和拒绝服务类的攻击最常出现在执行器控制过程以及传感器的反馈过程当中,可以对无人机造成直接的侵害干扰。为了能够拒绝这两类攻击对四旋翼无人机的侵害,提升无人机的安全性,本文选择能够主动防御的入侵检测技术进行研究,在信息域和物理域两个层次上进行入侵检测模型搭建,具体开展了如下研究工作:1)首先对当前无人机安全研究情况和信息物理系统中入侵检测方法进行研究调查,分析了信息物理系统安全研究与普通IT系统安全研究的异同点。结合四旋翼无人机系统的信息传递特征和飞行动力学方程对系统信息域和物理域两方面分别进行建模和分析。针对本次研究的对抗目标欺骗攻击和拒绝服务攻击的特征分别进行模型分析。2)结合当前常见入侵检测系统重视信息内容特征,忽视时间戳特征的情况,在信息域提出一种基...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１民用无人机应用领域分布情况图??
充分考虑到让检测性能、计算资源、能源消耗得到平衡，文章在最后建立了??一个非合作完全信息静态博弈模型，通过博弈论解决性能与成本的平衡问题。面??向四旋翼无人机的入侵检测模型建立过程如图１．２所示。??ｒ??????１??ｉ?信息域?ｉ??Ｉ?梏邾基于图形算法的－Ｎ?仿真平台?Ｊ￣￣Ｋ??：?－Ｖ入侵检测模型实验验证?＾——ｔ／??１?：?基于博弈论权衡??资源受限系统??ｒ－?—－????入侵检测策略??ｉ系统动力学模型＾基于粒子滤波＾?估直平Ａ?ｉ?．??建立?￥算法的入侵检测３Ｚ＝Ｚ＞??ｉ状态空间表达式ｖ?模型?ｖ?实验验证＾??Ｉ?物理域?丨??Ｌ?????????！??图１．２入侵检测模型建立过程??全文共分为六章，各章节的内容安排如下：??第１章绪论。阐述了四旋翼无人机等民用无人机的发展现状，描述了当前??存在于四旋翼无人机的安全性问题，概述了无人机安全和信息物理系统中入侵检??测技术的研究现状，探讨了当前研究存在的不足。简要介绍了本文的主要内容以??及章节的安排。??第２章四旋翼无人机模型搭建及攻击模型研究。通过对四旋翼无人机系统??的介绍，将其分为信息域和物理域两个层次，从两个方面分别对四旋翼无人机的??模型进行建模分析，分析结果可以为之后入侵检测算法奠定基础。将攻击模型按??照欺骗攻击和拒绝服务攻击两类分别进行模型分析。??１２??
ｕ、??图２．３四旋翼无人机结构示意图??如图２．４所示，四旋翼绕；ｃ轴旋转度数ａ，则四旋翼与ｙ轴之间的夹角为ａ。??通过控制１号与３号螺旋桨产生的升力差来控制四旋翼俯仰角［６＼其控制关系??为：??ｖａ＝Ｊ吁?ａ?（２．３）??式中：匕?俯仰角（ａ角）方向上的扭矩；???沿ｘ轴、少轴旋转的转动惯量；??？?一一四旋翼与＞＾轴夹角的二阶导数，即角加速度。??＾｛Ｔ，－Ｔ３）＝Ｊｘｙｄ?（２．４）??式中：Ｌ?电机质心与四旋翼质心间的距离；??７；——ｉ号螺旋桨产生的与ｚ轴平行的升力。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]习近平网络强国战略思想及其意义[J]. 陈宗章,黄英燕. 南京邮电大学学报(社会科学版). 2018(02)
[2]三维存储芯片堆叠封装技术探研[J]. 杨建生. 电子工业专用设备. 2018(01)
[3]高性能北斗导航芯片发展思路探讨[J]. 赵彬,刘新浩,张如飞. 数字通信世界. 2018(02)
[4]信息物理系统安全问题研究进展[J]. 陈功谱,曹向辉,孙长银. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]小型无人机“进军”美国农业市场[J]. 农产品市场周刊. 2016(39)
[6]电力电缆沟微型巡视无人机的研制与应用[J]. 袁力. 科学中国人. 2016(27)
[7]浅谈无人机航拍技术在电视节目中的应用[J]. 张晨光. 现代电视技术. 2016(06)
[8]基于攻击图的信息物理系统信息安全风险评估方法[J]. 武文博,康锐,李梓. 计算机应用. 2016(01)
[9]粒子滤波算法[J]. 王法胜,鲁明羽,赵清杰,袁泽剑. 计算机学报. 2014(08)
[10]无人机的安全性问题[J]. 尹树悦,温志诚. 国际航空. 2012 (09)
硕士论文
[1]基于工业控制网络的流量异常检测[D]. 高春梅.北京工业大学 2014
本文编号：3475320
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：111 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１民用无人机应用领域分布情况图??
充分考虑到让检测性能、计算资源、能源消耗得到平衡，文章在最后建立了??一个非合作完全信息静态博弈模型，通过博弈论解决性能与成本的平衡问题。面??向四旋翼无人机的入侵检测模型建立过程如图１．２所示。??ｒ??????１??ｉ?信息域?ｉ??Ｉ?梏邾基于图形算法的－Ｎ?仿真平台?Ｊ￣￣Ｋ??：?－Ｖ入侵检测模型实验验证?＾——ｔ／??１?：?基于博弈论权衡??资源受限系统??ｒ－?—－????入侵检测策略??ｉ系统动力学模型＾基于粒子滤波＾?估直平Ａ?ｉ?．??建立?￥算法的入侵检测３Ｚ＝Ｚ＞??ｉ状态空间表达式ｖ?模型?ｖ?实验验证＾??Ｉ?物理域?丨??Ｌ?????????！??图１．２入侵检测模型建立过程??全文共分为六章，各章节的内容安排如下：??第１章绪论。阐述了四旋翼无人机等民用无人机的发展现状，描述了当前??存在于四旋翼无人机的安全性问题，概述了无人机安全和信息物理系统中入侵检??测技术的研究现状，探讨了当前研究存在的不足。简要介绍了本文的主要内容以??及章节的安排。??第２章四旋翼无人机模型搭建及攻击模型研究。通过对四旋翼无人机系统??的介绍，将其分为信息域和物理域两个层次，从两个方面分别对四旋翼无人机的??模型进行建模分析，分析结果可以为之后入侵检测算法奠定基础。将攻击模型按??照欺骗攻击和拒绝服务攻击两类分别进行模型分析。??１２??
ｕ、??图２．３四旋翼无人机结构示意图??如图２．４所示，四旋翼绕；ｃ轴旋转度数ａ，则四旋翼与ｙ轴之间的夹角为ａ。??通过控制１号与３号螺旋桨产生的升力差来控制四旋翼俯仰角［６＼其控制关系??为：??ｖａ＝Ｊ吁?ａ?（２．３）??式中：匕?俯仰角（ａ角）方向上的扭矩；???沿ｘ轴、少轴旋转的转动惯量；??？?一一四旋翼与＞＾轴夹角的二阶导数，即角加速度。??＾｛Ｔ，－Ｔ３）＝Ｊｘｙｄ?（２．４）??式中：Ｌ?电机质心与四旋翼质心间的距离；??７；——ｉ号螺旋桨产生的与ｚ轴平行的升力。??１８??
【参考文献】：
期刊论文
[1]习近平网络强国战略思想及其意义[J]. 陈宗章,黄英燕. 南京邮电大学学报(社会科学版). 2018(02)
[2]三维存储芯片堆叠封装技术探研[J]. 杨建生. 电子工业专用设备. 2018(01)
[3]高性能北斗导航芯片发展思路探讨[J]. 赵彬,刘新浩,张如飞. 数字通信世界. 2018(02)
[4]信息物理系统安全问题研究进展[J]. 陈功谱,曹向辉,孙长银. 南京信息工程大学学报(自然科学版). 2017(04)
[5]小型无人机“进军”美国农业市场[J]. 农产品市场周刊. 2016(39)
[6]电力电缆沟微型巡视无人机的研制与应用[J]. 袁力. 科学中国人. 2016(27)
[7]浅谈无人机航拍技术在电视节目中的应用[J]. 张晨光. 现代电视技术. 2016(06)
[8]基于攻击图的信息物理系统信息安全风险评估方法[J]. 武文博,康锐,李梓. 计算机应用. 2016(01)
[9]粒子滤波算法[J]. 王法胜,鲁明羽,赵清杰,袁泽剑. 计算机学报. 2014(08)
[10]无人机的安全性问题[J]. 尹树悦,温志诚. 国际航空. 2012 (09)
硕士论文
[1]基于工业控制网络的流量异常检测[D]. 高春梅.北京工业大学 2014
本文编号：3475320
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