针对 UWB 传感器隐蔽攻击的无人机弹性路径规划
机器人学
2021-03-02 v2
摘要
在本文中，提出了一种弹性路径规划方案，用于在存在智能攻击者的情形下以最小能耗将无人机导航至规划的（标称）目的地。无人机配备两个传感器：一个易受欺骗攻击者攻击的 GPS 传感器，以及一个可能被欺骗但正常工作的超宽带 (UWB) 传感器。我们表明，隐蔽攻击者可通过同时破坏 GPS 信号并伪造控制输入，使无人机路径显著偏离而不被 UWB 传感器检测到。首先讨论了攻击发生的先决条件。基于此先决条件，提出了使标称目的地与真实目的地之间偏差最大化的优化攻击方案。相应地，基于庞特里亚金极大值原理 \cite{gelfand2000calculus} 构建了节能且具弹性的导航方案，可有效抑制上述隐蔽攻击者。总之，该问题可视为安全路径规划器（防御者）与隐蔽攻击者之间的 Stackelberg 博弈 \cite{bacsar1998dynamic}。我们通过两组仿真示例和一个无人机实验说明了理论结果的有效性与实用性。
引用
@article{arxiv.2102.11696,
title = {Resilient Path Planning of UAVs against Covert Attacks on UWB Sensors},
author = {Jiayi He and Xin Gong and Yukang Cui and Tingwen Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.11696},
year = {2021}
}
备注
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