【技术实现步骤摘要】
一种面向迭代状态伪造攻击下的水下目标定位方法
本专利技术涉及水下传感器网络精确定位
,具体而言,尤其涉及一种面向迭代状态伪造攻击下的水下目标定位方法。
技术介绍
目前,在迭代状态伪造攻击条件下,通过水下传感器网络定位水下目标的方法旨在检测传感器网络是否遭受迭代状态伪造攻击,并减小或消除迭代状态伪造攻击对最终定位结果的影响。可为水下传感器网络完成各项复杂定位任务如水下目标探测、辅助水下导航定位工作提供理论依据与技术支撑。然而,受传感器精度限制,以及水下高动态、强噪声的恶劣测量环境影响,难以准确区分迭代状态伪造攻击与测量误差。这对水下目标的精确定位有很大影响。现有技术中,中国专利申请号为201910338271.0,名称为“迭代状态伪造攻击注入攻击下的传感器网络事件触发信息融合方法”提出了一种方案,该方案通过网络攻击检测器判断其是否受到攻击,根据测量值和攻击识别结果更新后验信息矩阵和信息向量,并通过信息触发条件判断是否向网络传送信息矩阵和信息向量。传感器节点根据当前接收到邻节点的信息和其他通信邻节点的预测值 ...
【技术保护点】
1.一种面向迭代状态伪造攻击下的水下目标定位方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、在水下探测区域,随机部署n个传感器节点,构建水下传感器网络,n个传感器节点分别标记为1,2...,n,传感器节点配置深度探测器,节点间通过水声通信方式进行信息交互;/nS2、当水下目标进入水下传感器网络的探测区域后,水下传感器节点发送带有标记的声波信号,记发射时刻为t
【技术特征摘要】
1.一种面向迭代状态伪造攻击下的水下目标定位方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、在水下探测区域,随机部署n个传感器节点,构建水下传感器网络,n个传感器节点分别标记为1,2...,n,传感器节点配置深度探测器,节点间通过水声通信方式进行信息交互;
S2、当水下目标进入水下传感器网络的探测区域后,水下传感器节点发送带有标记的声波信号,记发射时刻为tl1,(l∈1,2,…,n),声波信号遇到水下目标发生反射,经反射后的声波信号再次被该节点接收,记接收时刻为tl2,(l∈1,2,…,n),由回声定位原理得到该水下传感器节点与水下目标的距离dl,(l∈1,2,…,n);
S3、用无向图g=(ε,v)表示传感器的网络结构及其通信关系,ν={vi|i∈1,2,…,n}表示传感器网络的节点集,ε={eij=(vi,vj)|i,j∈1,2,…,n}表示网络的边集;每一个传感器节点的邻节点用Ni={j|eij∈ε}表示,其邻节点的数量用|Ni|表示,且满足条件|Ni|≥4;由于三维空间的目标定位需要四组不同的数据,传感器节点随机选择四个邻节点组成定位方程,通过方程组求解水下目标的位置(x,y,z);
S4、网络中的每一个传感器节点都通过方程组求解出一个水下目标的位置,并与其邻节点求解出来的目标位置做差,判断是否大于阈值,统计大于阈值的邻节点个数记为m,小于阈值的邻节点个数记为n,若n+1≥m,则认为网络工作状态良好,网络进行一致性迭代算法,对目标准确定位;
S5、若n+1<m,则认为节点i的定位值有误,记录定位值有误的次数t,若t≥3,则节点受到迭代状态伪造攻击,在下一次状态迭代时,节点不参与网络对水下目标的定位迭代过程,网络无向图结构发生变化,节点的状态转移矩阵更新;若t<3,则节点受到较强测量干扰,在下一次迭代过程中通过衰减因子β(β>1)降低其在迭代过程中的权重;
S6、判断整个网络是否达到一致的定位结果,若网络中的每个节点有统一的定位结果,则结束迭代过程;若网络未达到一致性的结果,则根据网络当前时刻的状态值与上一时刻的状态值更新其阈值,重复步骤S4,直到网络达到一致的定位结果。
2.根据权利要求1所述的面向迭代状态伪造攻击下的水下目标定位方法,其特征在于,所述步骤S1中,为获得水下传感器节点的位置信息,使用3个移动潜器作为联系全球定位系统GPS和...
【专利技术属性】
技术研发人员:闫敬,高琛璐,杨晛,罗小元,
申请(专利权)人:燕山大学,
类型:发明
国别省市:河北;13
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