CN115328089B - 一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，包括：建立初始网络化船舶控制系统模型及周期性DoS攻击模型，同时引入动态事件触发机制，建立周期性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型，并考虑人工时变延迟和辅助测量误差影响建立目标网络化船舶弹性控制系统模型，确定目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件，确定控制器增益矩阵，建立周期性DoS攻击下的目标弹性控制器。本发明通过考虑周期性DoS攻击、人工时变延迟和辅助测量误差的影响，并引入动态事件触发机制，最终建立目标弹性控制器，能够帮助网络化船舶控制系统在应对网络攻击时仍保持稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及网络化控制系统技术领域，具体涉及一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法。
背景技术
随着计算机技术和网络通信技术的不断发展，网络化控制系统的应用也越来越广泛，对网络化控制系统的研究已经成为当前自动化领域中的一个前沿课题。网络化控制系统的出现，使分布在不同地域的控制节点和装置有机地联系成为一个整体，实现了宽广地域的管理、监视与控制，打破了自动化系统原先的信息孤岛的僵局，拓宽了控制系统的视野与作用范围。但随着网络的开放性越来越高以及网络规模的不断扩大，使得网络化控制系统受到网络攻击的可能性也不断增大，如欺骗攻击和拒绝服务攻击等，因此如何保证网络化控制系统在受到网络攻击的情况下仍然能稳定运行是目前控制理论研究的重要问题。
船舶在海洋探测、军事任务中扮演重要角色，尤其是无人水面艇（USV）配备了控制系统、传感器系统、通信系统能够执行多种复杂危险的任务，但由于通信网络的开放性，船舶的网络化控制系统的性能仍然受到各种网络攻击的挑战，尤其是拒绝服务（Denial ofService）攻击，DoS攻击分为周期性和非周期性，其中周期性DoS攻击的特点是DoS攻击者的活动时间和休眠时间具有一定的间隔，也是网络控制系统中常见的、有效的、易实现的攻击方式之一，其通过干扰或者耗尽系统资源的形式造成系统通信中断。对于实时性要求高的闭环网络化系统，如网络化船舶的控制系统，周期性DoS攻击将造成系统控制性能下降，甚至导致系统不稳定。
综上，如何在周期性DoS攻击下保证网络化船舶控制系统的稳定性及可靠性是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种针对周期性DoS攻击的网络化船舶弹性触发控制方法，用以解决现有技术中在周期性DoS攻击下无法保证网络化船舶控制系统的稳定性及可靠性的问题。
本发明提供了一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，包括：
建立初始网络化船舶控制系统模型；
建立周期性DoS攻击模型；
基于所述周期性DoS攻击模型的特征引入动态事件触发机制，建立周期性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型；
基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，建立引入人工时变延迟和辅助测量误差后的目标网络化船舶弹性控制系统模型；
确定所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件；
基于所述充分性条件确定控制器增益矩阵；
基于所述控制器增益矩阵建立周期性DoS攻击下的目标弹性控制器。
在一些可能的实现方式中，所述建立初始网络化船舶控制系统模型，包括:
建立船舶的三自由度模型，并基于所述船舶的三自由度模型得到相应的系统状态空间模型以及未受到DoS攻击时网络化船舶的常规控制器模型；
其中，所述系统状态空间模型和未受到DoS攻击时网络化船舶的常规控制器模型构成所述初始网络化船舶控制系统模型。
在一些可能的实现方式中，所述建立周期性DoS攻击模型，包括：
考虑周期性DoS攻击对网络传输数据造成的影响建立周期性DoS攻击模型；
所述周期性DoS攻击模型如下：
其中，为DoS攻击信号，/>和/>为序列时间段，分别为无攻击和有攻击的时间段，/>等于0时，DoS攻击处于休眠状态，/>等于1时，DoS攻击处于活跃状态。
在一些可能的实现方式中，所述周期性DoS攻击模型具有设定的休眠时间和活动时间：
所述设定休眠时间为，/>，表示DoS攻击的第n个睡眠间隔，此时允许通信且攻击信号无效；
所述设定活动时间为，/>，表示第n次DoS攻击的活动间隔，此时攻击信号有效，无法发送数据包；
其中，和/>分别为DoS攻击的休眠开始和结束时间点，/>和分别为DoS攻击的活动开始和结束时间点，用/>来分别表示周期性DoS攻击的休眠时间。
在一些可能的实现方式中，所述基于所述周期性DoS攻击模型的特征引入动态事件触发机制，包括：
基于所述周期性DoS攻击具有设定的休眠时间和活动时间的特征设定动态事件触发机制，确定采样数据能够到达控制器的条件。
在一些可能的实现方式中，所述建立周期性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型，包括：
基于所述周期性DoS攻击特征，建立受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型；
基于受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型得到受到周期性DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型；
其中，所述受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型和受到周期性DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型共同构成初始网络化船舶弹性控制系统模型。
在一些可能的实现方式中，所述基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，建立引入控制输入及人工时变延迟和辅助测量误差后的目标网络化船舶弹性控制系统模型，包括：
基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，确定所述动态事件触发采样间隔，基于所述动态事件触发采样间隔引入人工时变延迟和辅助测量误差分段函数，建立所述目标网络化船舶弹性控制系统模型；
其中，所述目标网络化船舶弹性控制系统模型为考虑周期性DoS攻击、动态事件触发、人工时变延迟和辅助测量误差后的网络化船舶弹性控制系统。
在一些可能的实现方式中，所述确定所述周期性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件，包括：
基于Lyapunov稳定性理论设计使所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的线性矩阵不等式；
其中，所述线性矩阵不等式即为所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件。
在一些可能的实现方式中，所述基于所述充分性条件确定控制器增益矩阵，包括：
基于所述目标网络化船舶弹性控制系统模型的指数稳定的充分性条件，得到控制器增益的联合设计准则；
基于所述联合设计准则得到目标控制器的控制增益矩阵。
本发明还提供一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述实现方式中任一项所述方法的步骤。
采用上述实施例的有益效果是：本发明提供的周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，通过考虑周期性DoS攻击、人工时变延迟和辅助测量误差的影响，并引入动态事件触发机制，最终建立目标弹性控制器，能够帮助网络化船舶控制系统在应对网络攻击时仍保持稳定运行，同时能够节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法一实施例的流程示意图；
图2为本发明提供的周期性DoS攻击下目标网络化船舶弹性控制系统一实施例的响应状态图；
图3本发明提供的周期性DoS攻击下动态事件触发一实施例的攻击触发图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应当理解，示意性的附图并未按实物比例绘制。本发明中使用的流程图示出了根据本发明的一些实施例实现的操作。应当理解，流程图的操作可以不按顺序实现，没有逻辑的上下文关系的步骤可以反转顺序或者同时实施。此外，本领域技术人员在本发明内容的指引下，可以向流程图添加一个或多个其他操作，也可以从流程图中移除一个或多个操作。
附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器系统和/或微控制器系统中实现这些功能实体。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的设定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
在实施例描述之前，对相关词语进行释义：
网络化控制系统：是被控对象、传感器、控制器及执行器通过开放共享的通信网络进行信息交换的控制系统。
DoS攻击：DoS是 Denial of service的简称，DoS攻击即为拒绝服务攻击，其通过干扰或者耗尽系统资源的形式造成系统通信中断，尤其对开放式的网络化控制系统会造成重大影响。
Lyapunov函数：即李亚普诺夫函数，非线性系统控制当中为了判定系统稳定性而构建出的函数。
基于上述名词描述，现有技术中，在周期性DoS攻击下无法保证网络化船舶控制系统的稳定性及可靠性，因而，本发明旨提出一种在周期性DoS攻击下能够保证网络化船舶控制系统的稳定性及可靠性的网络化船舶弹性触发控制方法，同时也能在保证稳定性及可靠性的前提下节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力。
以下分别对具体实施例进行详细说明：
本发明实施例提供了一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，如图1所示，图1为本发明提供周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法一实施例的流程示意图，包括：
S101、建立初始网络化船舶控制系统模型；
S102、建立周期性DoS攻击模型；
S103、基于所述周期性DoS攻击模型的特征引入动态事件触发机制，建立周期性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型；
S104、基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，确定所述动态事件触发采样间隔，基于所述动态事件触发采样间隔引入人工时变延迟和辅助测量误差分段函数，建立所述目标网络化船舶弹性控制系统模型；
S105、确定所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件；
S106、基于所述充分性条件确定控制器增益矩阵；
S107、基于所述控制器增益矩阵建立周期性DoS攻击下的目标弹性控制器。
本发明实施例通过考虑周期性DoS攻击、人工时变延迟和辅助测量误差的影响，并引入动态事件触发机制，最终建立目标弹性控制器，能够帮助网络化船舶控制系统在应对网络攻击时仍保持稳定运行，同时能够节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力。
在本发明的一些实施例中，步骤S101包括：
建立船舶的三自由度模型，并基于所述船舶的三自由度模型得到相应的系统状态空间模型以及未受到DoS攻击时网络化船舶的常规控制器模型；
其中，所述系统状态空间模型和未受到DoS攻击时网络化船舶的常规控制器模型构成所述初始网络化船舶控制系统模型。
在本发明具体的实施例中，建立船舶三自由度模型如下：
其中，υ、ψ、φ和δ分别表示摇摆速度、航向角、横滚角和舵角；和/>分别表示波浪对ψ和φ的影响；/>和/>表示时间常数；/>、/>、/>、/>和/>表示给定增益；ζ和/>分别表示阻尼比和无阻尼下的固有频率。/>为对应函数的拉普拉斯函数。
在该船舶三自由度模型下，对应的系统状态空间模型是：
其中，表示系统状态，/>分别表示由舵引起的横荡速度、艏摇速度、航向角、横摇速度及横摇角。/>表示舵角，/>表示外界干扰，T表示转置，/>表示系统初始状态。
A、B、D分别为系统状态、控制输入量及外界干扰的系数：
对应的未受到DoS攻击时网络化船舶的常规控制器形式如下：
需要说明的是，本实施例建立网络化船舶控制系统模型为常规情况下的网络化船舶控制系统模型。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S102包括：
考虑周期性DoS攻击对网络传输数据造成的影响建立周期性DoS攻击模型；
所述周期性DoS攻击模型如下：
其中，为DoS攻击信号，/>和/>为序列时间段，分别为无攻击和有攻击的时间段，/>等于0时，DoS攻击处于活跃状态，/>等于1时，DoS攻击处于休眠状态。
且所述周期性DoS攻击模型具有设定的休眠时间和活动时间：
所述设定休眠时间为，/>，表示DoS攻击的第n个睡眠间隔，此时允许通信且攻击信号无效；
所述设定活动时间为，/>，表示第n次DoS攻击的活动间隔，此时攻击信号有效，无法发送数据包；
其中，和/>分别为DoS攻击的休眠开始和结束时间点，/>和分别为DoS攻击的活动开始和结束时间点，用/>和/>来分别表示周期性DoS攻击的休眠时间和活跃时间。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S103包括：
基于所述周期性DoS攻击具有设定的休眠时间和活动时间的特征设定动态事件触发机制，确定采样数据能够到达控制器的条件；
基于所述周期性DoS攻击特征，建立受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型；
基于受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型得到受到周期性DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型；
其中，所述受到周期性DoS攻击时网络化船舶的控制器模型和受到周期性DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型共同构成初始网络化船舶弹性控制系统模型。
在本发明具体的实施例中，引入动态事件触发机制，采样数据是否能到达控制器将取决于以下形式的事件触发机制：
其中，为触发条件，/>表示条件，/>需要满足触发条件和/>，/>，/>是设计参数，/>是采样周期，k表示第k个采样区间，/>表示第/>个时间间隔，/>，/>表示最新的采样瞬间，/>表示后续的采样瞬间，/>为后续设计的正定的权重矩阵。
同时引入的动态变量可以表示为/>，为给定的一个参数。引入的动态变量/>可以使上述事件触发机制确定的下一个触发时刻大于静态触发方案确定的触发时刻，减少通信资源的消耗。
在动态事件触发机制的基础上，考虑周期性DoS攻击特征，对应的控制器形式如下：
其中，K为控制增益矩阵，时不存在DoS攻击，此时信号正常传输；/>时存在DoS攻击，此时信号被阻断，没有数据包传输。
对应的周期性DoS攻击下，系统状态空间模型为：
需要说明的是，可以由事件触发机制确定，/>并且 。k表示第n个干扰周期内触发次数，/>表示第n个DoS攻击周期内可以触发的最多次数。
本发明实施例通过引入动态事件触发机制，相比传统事件触发机制采取更稀少的数据采样以及数据传输，因此，动态事件触发机制可以实现比传统事件触发机制更高的资源利用效率，节约网络化船舶控制系统的网络带宽资源。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S104包括：
基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，确定所述动态事件触发采样间隔，基于所述动态事件触发采样间隔引入人工时变延迟和辅助测量误差分段函数，建立所述目标网络化船舶弹性控制系统模型；
其中，所述目标网络化船舶弹性控制系统模型为考虑周期性DoS攻击、动态事件触发、人工时变延迟和辅助测量误差后的网络化船舶弹性控制系统。
在本发明具体的实施例中，考虑到人工时变延迟和辅助测量误差对网络化船舶控制系统的影响，在考虑周期性DoS攻击和引入动态事件触发机制的目初始网络化船舶弹性控制系统模型的基础上，引入人工时变延迟和辅助测量误差构建目标网络化船舶弹性控制系统模型。
其中，动态事件触发间隔分为如下采样间隔：
表示所有时间间隔的并集，/>表示划分出的时间间隔数最大的l，/>表示划分的时间间隔，以及/>表示划分的第/>个时间间隔。
为定义两个分段函数，一个人工时变延迟和一个辅助测量误差，如下所示：
和/>为我们定义的两个函数，分别为人工时变延迟和一个辅助测量误差，设计这两个参数来辅助控制器的设计。
其中，，并且/>，所以目标系统状态空间模型如下：
表示DoS攻击活跃时间和传输数据的交集，/>表示没有DoS攻击可以正常传输数据的时间。
本发明实施例在考虑周期性DoS攻击和引入动态事件触发机制的目初始网络化船舶弹性控制系统模型的基础上，引入人工时变延迟和辅助测量误差构建目标网络化船舶弹性控制系统模型，进一步地保证了周期性DoS攻击下网络化船舶控制系统的稳定性及可靠性。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S105包括：
基于Lyapunov稳定性理论设计使所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的线性矩阵不等式；
其中，所述线性矩阵不等式即为所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件。
在本发明具体的实施例中，考虑到周期性DoS攻击特征，表示DoS攻击的第n个睡眠间隔，此时允许通信且攻击信号无效，，/>表示第n次DoS攻击的活动间隔，其中攻击信号有效，不能发送数据包。用/>和/>来分别表示DoS攻击的休眠时间和活跃时间。定义如下函数方便计算：
其中，和/>为DoS攻击的休眠时间和活跃时间。
基于Lyapunov函数，设定定理1：如果存在一些正标量，/>，/>，/>和/>以及正定矩阵/>，/>，/>，/>和/>对于/>，/>，使得以下线性矩阵不等式成立：
，
，
，
其中，
，/>
则系统指数稳定，该组线性矩阵不等式即为所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件。
其中，为/>即时变延迟的上限，/>，矩阵中各参数的值为：
/>
定理1证明过程如下：
建立如下的Lyapunov函数：
则
其中，
所以
其中，
然后：
类似地：
从上述分析，可知即/>
类似地，/>
综上，
因此，定理1成立，即满足该组线性矩阵不等式则系统指数稳定，目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S106包括：
基于所述目标网络化船舶弹性控制系统模型的指数稳定的充分性条件，得到控制器增益的联合设计准则；
基于所述联合设计准则得到目标控制器的控制增益矩阵。
在本发明具体的实施例中，根据上述实施例中目标网络化船舶弹性控制系统模型的指数稳定的充分性条件设定定理2：对于给定的固定DoS攻击参数，/>，如果对于一些选择的合适的标量/>和/>，存在对称正定矩阵/>和矩阵/>，/>，则以下不等式成立：
，
，
，
其中
，/>
该组不等式为确保整个系统的指数稳定的充分性条件的求解线性矩阵不等式，即控制器增益K的联合设计准则，其中，矩阵中各参数的值为：
定理2证明过程如下：
首先，定义
，/>，/>，/>，，/>，/>。引入新的矩阵变量/>。当/>时，前乘和后乘/>及其转置并使用/>，/>得到：
。
类似地，当时，/>前乘和后乘/>及其转置得到：
分别前乘和后乘/>和/>及其转置，并使用Schur补体，得到：
因此，定理2成立，即通过对控制器增益K的联合设计准则求解，确定目标网络化船舶弹性控制系统模型控制器增益矩阵，/>；
公式中，I为适当维数的单位矩阵，*是矩阵中与之对应的转置项。
进一步地，在本发明的一些实施例中，步骤S107包括：
基于所述控制器增益矩阵建立周期性DoS攻击下的目标弹性控制器，其中目标弹性控制器形式如下：
其增益矩阵为。
进一步地，如图2和图3所示，图2为本发明提供的周期性DoS攻击下目标网络化船舶弹性控制系统一实施例的响应状态图，图3本发明提供的周期性DoS攻击下动态事件触发一实施例的攻击触发图，由图2可知本发明提供的周期性DoS攻击下目标网络化船舶弹性控制器的控制策略能够保持网络化船舶控制系统的稳定，由图3可以看出本发明提供的动态事件触发机制能避免网络带宽的浪费，提高传输信道的传输能力。
综上，本发明实施例提供的周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，通过考虑周期性DoS攻击、人工时变延迟和辅助测量误差的影响，并引入动态事件触发机制，最终建立目标弹性控制器，具有在周期性DoS攻击下保证网络化船舶控制系统稳定性及可靠性的能力，同时能够节约网络带宽资源，提高传输信道的通讯能力。
本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储计算机可读取的程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时，能够实现上述各方法实施例提供的方法步骤或功能。
以上对本发明所一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种周期性DoS 攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，
包括：
建立初始网络化船舶控制系统模型；所述建立初始网络化船舶控制系统模型，包括:
建立船舶的三自由度模型，并基于所述船舶的三自由度模型得到相应的系
统状态空间模型以及未受到 DoS 攻击时网络化船舶的常规控制器模型；
其中，所述系统状态空间模型和未受到 DoS 攻击时网络化船舶的常规控
制器模型构成所述初始网络化船舶控制系统模型；
建立周期性DoS攻击模型；
基于所述周期性 DoS攻击模型的特征引入动态事件触发机制，建立周期
性DoS攻击下的初始网络化船舶弹性控制系统模型；
基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，建立引入人工时变延迟和辅
助测量误差后的目标网络化船舶弹性控制系统模型；
确定所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于稳定状态的充分性条件；
基于所述充分性条件确定控制器增益矩阵；
基于所述控制器增益矩阵建立周期性DoS攻击下的目标弹性控制器。
2.根据权利要求1 所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发
控制方法，其特征在于，所述建立周期性DoS攻击模型，包括：
考虑周期性DoS攻击对网络传输数据造成的影响建立周期性DoS攻击模
型；
所述周期性DoS攻击模型如下：
其中，S DoS (t) 为DoS攻击信号，T1,n和T2,n为序列时间段，分别为无攻击和
有攻击的时间段，S DoS (t) 等于1时，DoS攻击处于活跃状态，S DoS (t) 等于0时，
DoS攻击处于休眠状态。
3.根据权利要求2所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，所述周期性 DoS攻击模型具有设定的休眠时间和活
动时间：
所述设定休眠时间为，/>，表示DoS攻击的第n个睡眠间隔，此时允许通信且攻击信号无效；
所述设定活动时间为，/>，表示第n次DoS攻击的活动间隔，此时攻击信号有效，无法发送数据包；
其中，和/>分别为DoS攻击的休眠开始和结束时间点，/>和/>分别为DoS攻击的活动开始和结束时间点，用/>表示周期性DoS攻击的休眠时间。
4.根据权利要求3 所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，所述基于所述周期性 DoS攻击模型的特征引入动态
事件触发机制，包括：
基于所述周期性 DoS攻击具有设定的休眠时间和活动时间的特征设定动
态事件触发机制，确定采样数据能够到达控制器的条件。
5.根据权利要求4所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，所述建立周期性 DoS攻击下的初始网络化船舶弹性
控制系统模型，包括：
基于所述周期性DoS攻击特征，建立受到周期性DoS攻击时网络化船舶
的控制器模型；
基于受到周期性 DoS攻击时网络化船舶的控制器模型得到受到周期性
DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型；
其中，所述受到周期性 DoS攻击时网络化船舶的控制器模型和受到周期性 DoS攻击时网络化船舶的系统状态空间模型共同构成初始网络化船舶弹性
控制系统模型。
6.根据权利要求5所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，所述基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，建立引入控制输入及人工时变延迟和辅助测量误差后的目标网络化船舶弹性控
制系统模型，包括：
基于所述初始网络化船舶弹性控制系统模型，确定所述动态事件触发采样间隔，基于所述动态事件触发采样间隔引入人工时变延迟和辅助测量误差分段
函数，建立所述目标网络化船舶弹性控制系统模型；
其中，所述目标网络化船舶弹性控制系统模型为考虑周期性DoS攻击、
动态事件触发、人工时变延迟和辅助测量误差后的网络化船舶弹性控制系统。
7.根据权利要求6所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法，其特征在于，所述确定所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处于
稳定状态的充分性条件，包括：
基于Lyapunov稳定性理论设计使所述目标网络化船舶弹性控制系统模型
处于稳定状态的线性矩阵不等式；
其中，所述线性矩阵不等式即为所述目标网络化船舶弹性控制系统模型处
于稳定状态的充分性条件。
8.根据权利要求7所述的一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发
控制方法，其特征在于，所述基于所述充分性条件确定控制器增益矩阵，包括：
基于所述目标网络化船舶弹性控制系统模型的指数稳定的充分性条件，得
到控制器增益的联合设计准则；
基于所述联合设计准则得到目标控制器的控制增益矩阵。
9.一种计算机可读储存介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所
述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1 至8任一项所述方法的步骤。
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|---|---|---|---|
| CN202210979317.9A CN115328089B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210979317.9A CN115328089B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115328089A CN115328089A (zh) | 2022-11-11 |
| CN115328089B true CN115328089B (zh) | 2023-07-28 |
Family
ID=83924120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210979317.9A Active CN115328089B (zh) | 2022-08-15 | 2022-08-15 | 一种周期性DoS攻击下的网络化船舶弹性触发控制方法 |
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|---|---|
| CN (1) | CN115328089B (zh) |
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- 2022-08-15 CN CN202210979317.9A patent/CN115328089B/zh active Active
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