基于动态水印的编队网联机器人系统弹性控制
最优化与控制
2021-06-17 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
网联机器人系统(如网联车辆编队)可通过高速协同提升交通网络的安全性与效率。为实现此类协同,这些系统依赖网络通信,这使其易受网络攻击。尽管加密或专门设计的网络拓扑等安全方法可增加成功实施此类攻击的难度,但这些技术无法保证针对攻击者的安全通信。更令人担忧的是,这些安全方法无法确保单个智能体能够检测篡改特定消息内容的攻击。为保障此类攻击下的弹性行为,本文提出了一种网联线性时变版本的动态水印方法,其中每个智能体生成并将私有激励添加到其对应机器人子系统的输入中。本文证明,该方法可使网联机器人系统中的每个智能体检测网络攻击。通过篡改车辆间发送的测量值,本文说明攻击者可在编队内制造不稳定行为。利用本文提出的动态水印方法,该攻击被检测到,使编队中的车辆能够优雅地退化为非通信控制策略,从而在多种场景下保持安全。
引用
@article{arxiv.2106.07541,
title = {Resilient Control of Platooning Networked Robotic Systems via Dynamic Watermarking},
author = {Matthew Porter and Arnav Joshi and Sidhartha Dey and Qirui Wu and Pedro Hespanhol and Anil Aswani and Matthew Johnson-Roberson and Ram Vasudevan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.07541},
year = {2021}
}
备注
19 pages, 7 figures