[发明专利]一种处理DOS攻击下的遥操作系统的控制方法

说明书

本发明提出了一种处理DOS攻击下的遥操作系统的控制方法，包括以下步骤：在主、从机械臂分别利用各自的测量信息以及接收到彼此的位置信息构建参数辨识规律；在主、从机械臂分别设计事件触发器；考虑通信时变时延，基于事件触发通信机制，设计主、从机械臂的力矩，实现遥操作系统的双边控制。本发明研究参数不确定与信息传输存在时变时延的双边遥操作系统在DOS攻击下的稳定跟踪问题，构建参数辨识规律，使得激励信号不满足持续激励条件时，也能获得理想的参数估计值，并能满足遥操作系统暂态性能的要求；进一步，设计弹性事件触发器，实现了按需发送数据，从而降低了数据在通信网络上被攻击的概率。

技术领域

本发明涉及一种DOS攻击下遥操作系统的控制器结构及设计方法，具体的说是一种基于弹性事件触发机制处理DOS攻击下的遥操作系统的控制方法，属于遥操作技术领域。

背景技术

随着人类对太空、海洋等未知领域探索需求的增长，在一些人类无法直接到达或者对人类有危害的地方，遥操作系统就可以代替我们去完成任务，从而避免操作人员受到伤害。

一般而言，遥操作系统由主机械臂、通信通道和从机械臂组成。由于信号需要在通信通道内进行传输，常常导致遥操作系统主从两端接收到的信息会存在时延，所以不得不考虑主、从机械臂之间的时延对遥操作系统稳定性的影响。

机械臂是一种典型的非线性、强耦合、时变多输入多输出的系统，在实际情况中，除了时延，系统的动力学模型往往也难以精确获取，如机械臂的质量、长度等，设计控制器时，必须考虑这些未知参数对系统稳定性的影响。目前多是利用自适应律估计机械臂作用力相关的不确定参数和与重力相关的参数。

通信网络中，时常存在着恶意攻击，如DOS攻击、欺骗攻击等，其中欺骗攻击是通过篡改传输的数据包影响数据的可信度,而DOS 攻击是对在通信网络中传输的信号进行丢弃，并攻击通信链路，阻断信号传输。近年来，恶意攻击下的网络化控制系统稳定性问题日益引起重视，如非线性多智能体的一致性、信息物理系统的安全控制、移动机器人的稳定跟踪问题等。当系统遭受DOS攻击时，通过事件触发机制设计的控制器可以保持系统的稳定同时也节省了通信成本。

在需要利用通信网络传输数据的遥操作系统中，也往往会受到恶意攻击，因此要保持遥操作系统稳定性能，就不得不考虑恶意攻击对稳定性造成的不良影响。同时，遥操作系统也可能存在模型参数不确定、时变时延等情况。这些不利因素会使遥操作系统双边控制问题更加复杂，因此，需要设计一种基于弹性事件触发的遥操作系统控制方法，使遥操作系统在上述情况下能够快速稳定。

发明内容

本发明的目的在于对存在模型参数不确定和信息传输存在时变时延的遥操作系统，提供一种能对模型参数不确定进行精确估计的自适应律和基于弹性事件触发的控制器及其控制方法，从而使遥操作系统位置一致。

本发明提供一种处理DOS攻击下的遥操作系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤1、在主、从机械臂端，分别利用各自的测量信息以及接收到彼此的位置信息，构建参数辨识规律，使得激励信号不满足持续激励条件时，也能获得理想的参数估计值，进一步通过调节估计器中的参数，获得符合遥操作系统要求的暂态性能；

步骤2、在主、从机械臂端，分别设计事件触发器，使得主、从机械臂可以根据当前的主、从机械臂的速度以及二者的位置误差决定是否发送数据，实现了按需发送数据，从而降低了数据在通信网络上被攻击的概率，并且可以抵御主从机械臂之间可能发生的DOS 攻击；

步骤3、考虑通信时变时延，基于事件触发通信机制，设计主、从机械臂的力矩，使得遥操作系统在受到DOS攻击时，主从机械臂的位置误差仍能够收敛到0，各自的速度收敛到0，从而实现遥操作系统的双边控制。