طراحی تخمین‌گر تاب‏آور در برابر حمله سایبری برای وسیله نقلیه خودران

تخمین حالت سیستم، یک مقدمة کلیدی برای کنترل آن است که در حرکت وسایل نقلیة خودران نیز نقش اساسی دارد. وسیلة نقلیة خودران، به عنوان یک سیستم سایبری-فیزیکی، از بستر حسگرهای ناوبری خود در معرض حملات سایبری است. بنابراین، استفاده از تخمین‌گر تاب‏آور در برابر تحریف داده‌های حسگر، شرط لازم برای داشتن یک حمل و نقل امن است. مقالة حاضر، به مسالة تخمین حالت وسیلة نقلیة خودران که با سیستم‌ خطی تغییرناپذیر با زمان نویزی توصیف می‏شود، می‌پردازد. یک تخمین‎گر حالت برمبنای بهینه‌سازی محدب برای وسیله نقلیه زمینی خودران طراحی می‏شود تا در شرایطی که خروجی نویزی جی‏پی‏اس توسط مهاجم جعل می‌شود، کار کند. این تخمین‌گر قادر است در سریع‌ترین حالت ممکن، وقوع حمله را تشخیص دهد. بدیهی است که با استفاده از این اطلاعات، می‌توان اقدامات اصلاحی جهت جلوگیری از ناپایداری سیستم را انجام داد. نتایج حاصل از تخمین‎گر پیشنهادی، با تخمین‎گر مبتنی بر بهینه‌سازی ترکیبی خطی-عدد صحیح مقایسه می‏شود. بررسی نتایج حاصل از شبیه‎سازی در حضور نویز نشان می‏دهد که در حضور حمله، تخمین‎گر مبتنی بر بهینه‎سازی محدب نسبت به تخمین‎گر مبتنی بر بهینه‌سازی ترکیبی خطی-عدد صحیح دارای توانایی تخمین با دقت و سرعت بالاتر می‌باشد.