信息物理系统状态估计与传感器攻击检测

来源：信息与控制杂志2021年第5期北京时间：

作者：唐明珠, 张雯阳, 郭胜辉

摘要：针对信息物理系统易受攻击的问题，提出一种基于未知输入观测器的状态估计和传感器攻击检测方法.考虑到系统网络由多层子系统构成，引入一个整体系统模型.运用广义系统理论，采用拓展向量状态的方式将攻击信号向量化为系统状态，将其化为形式上不含攻击信号的系统.考虑整体系统中存在未知输入信号和未知噪声信号，设计未知输入观测器估计原系统状态.利用状态残差最小协方差矩阵确定观测器增益矩阵，在攻击信号可检测的前提下，检测当至少一个子系统受到传感器攻击时的攻击信号.通过设定警报阈值来提高检测精度.最后的仿真实例通过选择多种参数，说明了提出的方法具有可行性.

关键词：信息物理系统, 未知输入观测器, 状态估计, 传感器攻击