[发明专利]网络奇异系统在卫星系统中的滤波器设计方法及装置

说明书

本发明实施例涉及互联网技术领域，公开了一种网络奇异系统在卫星系统中的滤波器设计方法及装置，该方法包括：建立网络奇异系统在卫星系统中的应用模型；根据周期拒绝服务攻击模型，建立滤波器模型；根据弹性事件触发机制所述应用模型以及所述滤波器模型建立周期拒绝服务攻击下基于网络奇异系统的卫星系统模型；根据所述卫星系统模型应用线性矩阵不等式技术获取滤波器增益矩阵，并根据所述滤波器增益矩阵设计周期拒绝服务攻击下的全阶滤波器。通过上述方式，本发明实施例能够保证卫星系统安全稳定运行的同时避免传输不必要的信号，减轻了通信网络的传输压力，节省了有限的网络带宽资源。

技术领域

本发明实施例涉及互联网技术领域，具体涉及一种网络奇异系统在卫星系统中的滤波器设计方法及装置。

背景技术

近年来，网络奇异系统的安全滤波问题备受关注。网络奇异系统中，利用通信网络对采集的动态信息以及各类滤波信号进行传输，随着网络开放程度的增加，就越容易遭受网络攻击。攻击者主要对网络进行欺骗攻击和拒绝服务攻击，其中，拒绝服务攻击出现的频率最高，其目的是占用通信通道，消耗网络带宽，从而阻断正常通信，甚至导致网络奇异系统不稳定。

网络奇异系统模型，比标准状态空间系统模型更能普遍和自然地描述实际的动力学系统，在航空航天领域得到了广泛应用。可以将网络奇异系统模型应用于实际的卫星系统，但也会面临通信资源短缺的难题。传统的时间触发机制已经不能满足节省通信资源的需求，控制器的设计对于应用场景也具有一定的局限性。为了提高通信资源的利用率，越来越多的学者们开始研究网络控制系统的稳定性问题，而网络奇异系统却很少有学者研究。随着无线网络的日益开放，网络奇异系统更容易受到拒绝服务攻击，可是目前几乎没有与网络奇异系统的安全滤波相关的成果。

卫星系统中，传统的周期采样会产生大量冗余信号，从而增加网络通信的压力，如何设计出既能维持卫星系统稳定性能，也能节省网络通信资源的滤波策略，是目前急需解决的难题。同时，随着卫星系统的规模不断扩大，卫星网络间的互联也在不断加强。网络互联能够提高卫星系统整体运行的经济性，而全阶滤波作为卫星系统安全稳定运行的一种重要滤波手段，从而成为研究的热点。在网络化卫星系统中，多个节点共用同一带宽资源，且易受周期拒绝服务攻击的影响，所以节省有限的网络带宽，避免拥堵，有效抵消攻击者的干扰也很有意义。

发明内容

鉴于上述问题，本发明实施例提供了一种网络奇异系统在卫星系统中的滤波器设计方法及装置，克服了上述问题或者至少部分地解决了上述问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种网络奇异系统在卫星系统中的滤波器设计方法，所述方法包括：建立网络奇异系统在卫星系统中的应用模型；根据周期拒绝服务攻击模型，建立滤波器模型；根据弹性事件触发机制、所述应用模型以及所述滤波器模型建立周期拒绝服务攻击下基于网络奇异系统的卫星系统模型；根据所述卫星系统模型应用线性矩阵不等式技术获取滤波器增益矩阵，并根据所述滤波器增益矩阵设计周期拒绝服务攻击下的全阶滤波器。

在一种可选的方式中，所述建立网络奇异系统在卫星系统中的应用模型，包括：确定所述卫星系统的动力学方程；根据所述动力学方程确定所述卫星系统的状态空间；根据所述状态空间建立网络奇异系统在卫星系统中的所述应用模型。

在一种可选的方式中，所述根据周期拒绝服务攻击模型，建立滤波器模型，包括：根据周期拒绝服务攻击行为建立所述周期拒绝服务攻击模型；根据所述周期拒绝服务攻击模型确定滤波器的实际输入；建立所述滤波器模型并引入所述滤波器的实际输入。

在一种可选的方式中，所述根据周期拒绝服务攻击模型，建立滤波器模型，包括：确定所述滤波器模型为：