电气工程与系统科学 > 系统与控制
[提交于 2025年7月16日
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标题: 分布式弹性状态估计与控制及战略性实施的安全措施
标题: Distributed Resilient State Estimation and Control with Strategically Implemented Security Measures
摘要: 本文解决了在存在恶意虚假数据注入传感器攻击和有界噪声的情况下,线性时不变系统的分布式弹性状态估计与控制问题。 我们考虑一个系统操作员(防御者)能够部署网络安全措施来应对传感器被入侵的情况。 尽管此类措施可以增强对对抗性攻击的弹性,但可能会产生高昂的成本;因此,战略性地选择对策以平衡弹性收益和成本效率至关重要。 我们首先证明,通过适当实施安全措施,系统的抗攻击弹性达到最大,这意味着没有任何攻击者可以执行不可检测的传感器攻击。 在此分析基础上,我们提出了一种算法,用于识别最优的安全措施。 虽然确定此措施在一般情况下是NP难的,但我们还推导出了在这些条件下可以进行高效计算的充分条件。 此外,我们开发了一种由最优安全措施指导的分布式弹性状态估计和控制方案,并建立了保证估计和控制误差有界的条件。 最后,我们通过车辆编队场景的数值仿真验证了我们方法的有效性。
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