[发明专利]一种基于时序监控的无人飞行器安全防护方法

权利要求书

1.一种基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，步骤为：

S1、定义DT-MTL；定义对安全威胁相关性质进行描述的时序逻辑DT-MTL，用以体现威胁检测所需的时序、实时、参数化特征；

S2、设计UAS-DL，用以将时序逻辑公式与系统事件、状态进行映射的监控规约语言UAS-DL；

S3、生成监控代码，用来根据监控规约生成相应的安全威胁监控器，基于交错自动机将DT-MTL性质转换为自动机形式的监控器，然后生成相应的监控代码；

S4、提取日志并输入监控器；

S5、进行贝叶斯诊断。

2.根据权利要求1所述的基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，所述步骤S1的具体步骤为：

S1011、将MTL通过离散化获得的子集，它的时间区间为离散化的数值，转化为整数运算，定义时间区间J＝[t，t′]，其中t，

S1012、定义DT-MTL语法，设AP为原子命题集合，则DT-MTL合式公式，归纳定义如下：

定义如下派生时序算子：

S1013、定义DT-MTL语义，给定线性结构π，π是在AP上的原子命题集合构成的序列，其中π(i)为在π上第i个位置的命题集合，给定DT-MTL公式归纳定义满足关系如下：若则π，当且仅当p∈π(i)；

若则π，当且仅当π，

若则π，当且仅当π，且π，

若则π，当且仅当π，

若则π，当且仅当存在k≥i并且k-i∈J，使得π，并且对于任意的i≤j＜k，都有π，

当i＝0时，直接将π，记作

3.根据权利要求1所述的基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，所述步骤S2的具体步骤为：

S2011、在生成监控器并对系统进行监控时，要和相应的事件、状态进行映射；

S2012、把逻辑公式扩展成为相应的监控脚本，给出计算机能识别的监控规约表达形式；

S2013、定义面向UAS的性质规约语言UAS-DL。

4.根据权利要求1所述的基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，所述步骤S3的具体步骤为：

S3011、DT-MTL公式转换生成交错自动机；

S3012、从交错自动机生成广义Büchi自动机；

S3013、将广义Büchi自动机转换得到Büchi自动机；

S3014、将Büchi自动机通过经典算法转换得到非确定的有穷自动机；

S3015、将非确定的有穷自动机确定化得到确定有穷自动机；

S3016、利用转换程序将确定有穷自动机转换为可综合的硬件描述语言形式的代码。

5.根据权利要求1所述的基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，所述步骤S4的具体步骤为：

S4011、读取飞行日志及传感器信息；

S4012、将读取的信息分类整理提取有用信息进行格式化，对格式化的信息进行编码；

S4013、将编码信息通过AXI总线传递到FPGA模块解码后输入监控器。

6.根据权利要求1所述的基于时序监控的无人飞行器安全防护方法，其特征在于，所述步骤S5的具体步骤为：

S5011、利用观测数据集合结合先验知识等相关方法建立监控对象的贝叶斯网络模型；

S5012、将监控器的输出和其他相关信息作为贝叶斯网络的已知信息输入网络中，得到引发问题的原因的精确概率值；

S5013、通过观测数据的累积，我们还可以利用贝叶斯网络学习算法来更新贝叶斯网络，以得到更精确的网络模型。