安全状态估计观测器

抗攻击与扰动

一种能同时抑制稀疏传感器攻击和外部扰动的状态估计观测器，保证估计误差渐近收敛到零。

Sun, Qingdong · 杨光红

IEEE Internet of Things Journal 2025

技术优势

自动隔离攻击信道

通过设计类似Luenberger的观测器自动截断受攻击的通信信道，无需预先知道攻击的具体模式。

扰动影响被补偿

观测器中嵌入扰动观测器，对外部扰动进行补偿，避免扰动降低估计精度。

误差渐近收敛到零

基于强*可检测性，所设计的观测器在攻击和扰动下仍能渐近收敛到真实系统状态。

应用场景

• 无人机状态监测：在GPS或传感器受攻击时仍能可靠估计无人机状态。
• 机器人安全控制：为机器人提供抗攻击和扰动的状态反馈，保障安全控制。
• 工业控制系统：在传感器信号被篡改时维持工业过程状态估计精度。
• 通信系统安全：在通信信道受攻击时保证系统状态信息的安全获取。