检索结果-内蒙古大学图书馆

扬州大学学报(自然科学版) 2025年第1期28卷 73-78页

作者：魏源初丁博王东振扬州大学信息工程学院(人工智能学院) 江苏扬州225127

针对传感器和执行器同时存在未知虚假数据注入攻击的非线性网络物理系统,研究其安全状态估计与攻击重构问题。针对系统中注入虚假数据时固有的不稳定性,提出一种递归三步扩展卡尔曼滤波算法,得到系统状态及攻击信号的无偏最小方差估计,... 详细信息

针对传感器和执行器同时存在未知虚假数据注入攻击的非线性网络物理系统,研究其安全状态估计与攻击重构问题。针对系统中注入虚假数据时固有的不稳定性,提出一种递归三步扩展卡尔曼滤波算法,得到系统状态及攻击信号的无偏最小方差估计,并引入无限增广状态无迹卡尔曼滤波算法进一步提高估计精度。最后,通过仿真实验验证所提方法的有效性。

关键词：非线性网络物理系统虚假数据注入攻击安全状态估计非线性滤波

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虚假数据注入攻击建模及攻击下脆弱线路的快速筛选

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电力建设 2022年第1期43卷 104-112页

作者：王竞才李琰徐天奇云南民族大学云南省高校电力信息物理融合系统重点实验室昆明市650504

随着电网与通信网的高度融合,虚假数据注入攻击已经成为了目前电网的一种安全隐患。为了更好保障电网安全稳定运行,在信息物理高度融合的背景下,首先建立一种电力信息物理系统虚假数据注入攻击的双层攻击模型,其中上层模型表示攻击者的... 详细信息

随着电网与通信网的高度融合,虚假数据注入攻击已经成为了目前电网的一种安全隐患。为了更好保障电网安全稳定运行,在信息物理高度融合的背景下,首先建立一种电力信息物理系统虚假数据注入攻击的双层攻击模型,其中上层模型表示攻击者的攻击策略,下层模型代表电网在该攻击下的响应,并利用卡罗需-库恩-塔克(Karush-Kuhn-Tucker, KKT)条件对该模型进行求解;其次,提出一种具有迭代思想的快速筛选法,可以对虚假数据注入攻击下的脆弱线路进行快速筛选;第三,提出一种多线路攻击策略,帮助电网运行人员对电网进行更深入评估;最后,通过在IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统上的仿真验证了攻击模型的合理性以及快速筛选法的可行性。

关键词：电力信息物理系统双层攻击模型虚假数据注入攻击快速筛选

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虚假数据注入攻击下多智能体系统动态事件触发双向编队

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控制理论与应用 2024年

作者：赵华荣彭力谢林柏杨杰龙于洪年江南大学物联网应用技术教育部工程中心爱丁堡龙比亚大学计算机工程与建筑环境学院

针对未知动力学模型的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的虚假数据注入攻击问题,设计了一种基于径向基函数神经网络的攻击识别策略,并针对其通讯受限问题,设计了一种动态事件触发控制策略.首先,利用伪偏导技术,在智能体的每个工... 详细信息

针对未知动力学模型的多输入多输出非线性离散时间多智能体系统的虚假数据注入攻击问题,设计了一种基于径向基函数神经网络的攻击识别策略,并针对其通讯受限问题,设计了一种动态事件触发控制策略.首先,利用伪偏导技术,在智能体的每个工作点上建立了一种关于被控系统输入输出数据的紧格式动态线性化数据模型,并给出了该模型相应参数的估计法则.此外,利用符号图论分析了多智能体系统的双向编队控制问题,设计了一种组合测量误差方程,将双向编队控制问题转化为一致性控制问题,并设计了一种动态事件触发的无模型自适应双向编队控制算法.最后,给出了双向编队跟踪误差的收敛性证明,并通过仿真实验验证了该算法的有效性.

关键词：双向编队数据驱动控制虚假数据注入攻击动态事件触发

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虚假数据注入攻击下基于容积卡尔曼滤波的电力系统状态估计

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电力科学与技术学报 2024年第3期39卷 10-18页

作者：常梦言刘永慧上海电机学院电气学院上海201306 上海第二工业大学智能制造与控制工程学院上海201209

针对虚假数据注入攻击下系统状态估计的问题,以电力信息物理系统为研究对象,根据发电机三阶模型和自动电压调节器模型,建立电力系统的数学模型。采用指数平滑法预测测量值,通过对比预测值与真实测量值,检测系统是否发生虚假数据注入攻... 详细信息

针对虚假数据注入攻击下系统状态估计的问题,以电力信息物理系统为研究对象,根据发电机三阶模型和自动电压调节器模型,建立电力系统的数学模型。采用指数平滑法预测测量值,通过对比预测值与真实测量值,检测系统是否发生虚假数据注入攻击。若检测结果判定系统遭受虚假数据注入攻击,用预测值替代不良数据输入状态估计算法,实现虚假数据注入攻击下不良数据的恢复。将指数平滑法与容积卡尔曼滤波算法结合,提出一种改进的容积卡尔曼滤波算法对系统进行状态估计。以典型的五机电力系统为例进行仿真,仿真结果表明提出的方法能有效抵御虚假数据对系统状态估计造成的不良影响。

关键词：电力信息物理系统状态估计容积卡尔曼滤波虚假数据注入攻击指数平滑法

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虚假数据注入攻击下多无人机韧性容错协同控制

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控制工程 2023年第8期30卷 1509-1518页

作者：杨海川余自权张友民南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106 康考迪亚大学机械、工业与航空工程系加拿大魁北克H3G1M8

针对同时具有虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击与执行器故障下的多无人系统编队协同跟踪问题,提出了一种基于FDI攻击检测机制与故障观测器的韧性容错协同控制新方法。首先,以二阶非线性固定翼无人机模型作为多无人系统研究对... 详细信息

针对同时具有虚假数据注入(false data injection,FDI)攻击与执行器故障下的多无人系统编队协同跟踪问题,提出了一种基于FDI攻击检测机制与故障观测器的韧性容错协同控制新方法。首先,以二阶非线性固定翼无人机模型作为多无人系统研究对象;其次,构建了带有概率约束的贝叶斯概率检测模型对FDI攻击进行检测,作为韧性容错协同控制器的辅助系统;之后,设计了包含执行器故障补偿的韧性容错协同跟踪控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明系统的渐进稳定;最后,通过仿真验证了设计的控制器针对FDI攻击与执行器故障的安全性与可靠性以及编队跟踪能力。

关键词：多无人系统虚假数据注入攻击执行器故障韧性容错协同控制

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基于集员滤波的自动发电控制系统虚假数据注入攻击检测

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电力系统自动化 2022年第1期46卷 33-41页

作者：吴英俊汝英涛刘锦涛施展宇顾松倪明河海大学能源与电气学院江苏省南京市211100 南瑞集团有限公司(国网电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市211106

随着先进通信与信息技术的广泛应用,虚假数据注入攻击已成为威胁自动发电控制系统安全的重要因素之一。网络攻击的检测是防御的首要任务,文中提出了一种基于集员滤波的自动发电控制系统虚假数据注入攻击检测方法。首先,针对自动发电控... 详细信息

随着先进通信与信息技术的广泛应用,虚假数据注入攻击已成为威胁自动发电控制系统安全的重要因素之一。网络攻击的检测是防御的首要任务,文中提出了一种基于集员滤波的自动发电控制系统虚假数据注入攻击检测方法。首先,针对自动发电控制系统中虚假数据注入攻击的影响进行了分析,并建立了互联电网自动发电控制系统模型以及虚假数据注入攻击的模型。其次,基于实时自动发电控制系统的控制指令以及测量数据,对自动发电控制系统椭球集进行预测更新和测量更新,通过判断预测更新椭球集与测量更新椭球集之间是否存在交集,检测系统的数据传输中可能存在的虚假数据注入攻击。最后,在IEEE标准双区域互联电网中验证了所提方法的有效性。

关键词：虚假数据注入攻击自动发电控制集员滤波网络攻击检测

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变电站状态估计中互感器虚假数据注入攻击分析

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电力系统自动化 2016年第17期40卷 79-86页

作者：李青芯孙宏斌盛同天张伯明吴文传郭庆来清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学

变电站实时量测的源头——电压和电流互感器采样序列可能遭受恶意的信息攻击而变得不可信,从而影响状态估计及相关高级分析及决策功能的可靠性。首先通过对采样原理的介绍,说明采样序列与量测的关系,表明攻击采样序列将可能导致量测中... 详细信息

变电站实时量测的源头——电压和电流互感器采样序列可能遭受恶意的信息攻击而变得不可信,从而影响状态估计及相关高级分析及决策功能的可靠性。首先通过对采样原理的介绍,说明采样序列与量测的关系,表明攻击采样序列将可能导致量测中出现一致性量测坏数据。重点对虚假数据注入攻击下的攻击模式进行讨论,研究对电压、电流互感器输出的采样序列成功实施不可观测攻击的条件以及最小攻击代价。研究结果表明了互感器的配置冗余度及合理性在防御攻击方面的重要性,为制定量测保护策略奠定了基础。

关键词：虚假数据注入攻击不可观测攻击坏数据检测变电站状态估计量测采样

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带虚假数据注入攻击识别和通信触发机制的传感器网络分布式估计

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东南大学学报（自然科学版） 2019年第5期49卷 890-896页

作者：蔡文波张亚东南大学自动化学院南京210096 东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室南京210096

为了改善注入式攻击下传感器网络的分布式滤波性能,并且解决网络通信传输过程存在的能量受限问题,设计了一种带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法.通过对传感器节点先验估计数据与实际测量数据之间测量残差的研究,得出传感器节... 详细信息

为了改善注入式攻击下传感器网络的分布式滤波性能,并且解决网络通信传输过程存在的能量受限问题,设计了一种带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法.通过对传感器节点先验估计数据与实际测量数据之间测量残差的研究,得出传感器节点在遭受注入式攻击时的检测条件,从而去除遭受攻击的数据,保证系统正常运行.传感器节点通过比较最近一次发送的数据与最新测量数据建立事件触发通信机制,决定是否向邻居节点发送数据.仿真结果表明,该算法的攻击识别率高达90%,在降低通信率的同时,仍能够改善系统运行的性能.带有通信触发机制和攻击检测的分布式滤波算法可用于解决存在能量受限和注入式攻击的分布式滤波问题.

关键词：虚假数据注入攻击传感器网络事件触发分布式估计

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抵御虚假数据注入攻击的交流微电网分布式韧性控制

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电力系统自动化 2023年第8期47卷 44-52页

作者：张露元许寅吴翔宇王思家北京交通大学电气工程学院北京市100044

微电网的分布式控制方法依托稀疏通信网络,在受到网络攻击后可能严重影响控制效果,甚至造成系统失稳。考虑虚假数据注入(FDI)攻击,首先针对分布式控制方式下的孤岛交流微电网建立了FDI攻击的数学模型;其次,分析了系统受到FDI攻击后的脆... 详细信息

微电网的分布式控制方法依托稀疏通信网络,在受到网络攻击后可能严重影响控制效果,甚至造成系统失稳。考虑虚假数据注入(FDI)攻击,首先针对分布式控制方式下的孤岛交流微电网建立了FDI攻击的数学模型;其次,分析了系统受到FDI攻击后的脆弱性,并在此基础上,基于自适应控制原理提出了抵御FDI攻击的微电网分布式韧性控制方法,该方法能够在有界或无界的FDI攻击下使微电网实现既定控制目标,并具有良好的动态性能;然后,通过李雅普诺夫理论对分布式韧性控制器进行了严格的收敛性证明;最后,通过时域仿真在多种场景下验证了所提控制方法的有效性。

关键词：微电网韧性分布式控制网络攻击虚假数据注入攻击

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基于过采样和级联机器学习的电网虚假数据注入攻击识别

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电力系统自动化 2023年第8期47卷 179-188页

作者：董运昌王启明曹杰杨渊博余通薄小永东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012 东北电力大学计算机学院吉林省吉林市132012 国网吉林省电力有限公司电力科学研究院吉林省长春市130012 吉林省电力大数据智能处理工程技术研究中心吉林省吉林市132012 广西电网有限责任公司电力科学研究院广西壮族自治区南宁市530012

虚假数据注入攻击(FDIA)因其高隐蔽性和破坏性,对电网的安全稳定运行构成严重威胁。攻击样本与正常样本的不平衡特性会影响模型的攻击检测精度,同时多类型FDIA的出现使得现有算法在识别攻击种类上具有局限性。针对上述问题,文中提出基... 详细信息

虚假数据注入攻击(FDIA)因其高隐蔽性和破坏性,对电网的安全稳定运行构成严重威胁。攻击样本与正常样本的不平衡特性会影响模型的攻击检测精度,同时多类型FDIA的出现使得现有算法在识别攻击种类上具有局限性。针对上述问题,文中提出基于过采样和级联机器学习的电网多类型FDIA识别方法。首先,探究了电网耦合交互过程中的FDIA攻击路径,分析了多类型攻击行为;然后,通过聚类、过滤和线性插值过程生成攻击伪样本,设计基于K均值合成少数类过采样技术(K-means-Smote)的量测数据平衡算法;最后,结合细粒度特征扫描和多个分类器的集成学习策略,构建基于改进级联机器学习的多类型FDIA识别模型。仿真实验表明,所提识别方法可有效辨识多种FDIA类型,且辨识精度高、误报率较低、性能稳定,在小样本下性能仍然出色。

关键词：电力信息物理系统虚假数据注入攻击攻击检测过采样级联机器学习

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