受攻击网络控制系统的状态估计与故障信息传输

摘要

为了实现受虚假注入攻击的网络控制系统的状态估计和故障信息传输,以传感器通道和执行器通道同时受虚假注入攻击的网络控制系统为目标系统,提出一种目标系统的状态估计方法;通过降维-解耦和等价变换技术,将目标系统转化为增广奇异系统,以便同时解耦执行器通道中的虚假注入攻击信号和目标系统的故障信号;基于增广奇异系统设计估计器,同时估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,并求出估计器成立的充分条件;基于所提出的方法设计目标系统的故障信息传输方案,通过故障信息编码和解码方案实现故障信息的有效传输;利用MATLAB软件进行数值仿真,验证所提出方法和所设计方案的有效性。结果表明,所提出的方法能精确估计目标系统的状态、传感器通道中的虚假注入攻击信号和故障编码信号,所设计的方案能有效传输故障信息。