[发明专利]一种自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法

权利要求书

1.一种自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，初始化工作：设置相量测量单元PMU的测量时刻t＝0，累积统计量β_t＝0，滑动窗口宽度w＝w₀，累积统计量判定阈值Thr＝Thr₀；

S2，使用自适应滑动窗口来收集相量测量单元PMU量测数据z_m,t；

S3，进行改进卡尔曼滤波预测步骤，预测t时刻的状态向量和误差协方差矩阵P_t^-；

S4，使用广义对数似然比求解当前时刻发生攻击概率与不发生攻击概率的比值γ_t，更新累计统计量β_t；

S5，进行改进卡尔曼滤波测量更新步骤，更新状态向量误差协方差矩阵P_t⁺、测量噪声协方差矩阵R_t以及过程噪声协方差矩阵Q_t；

S6，若累计统计量β_t等于0，则判定系统未遭受GPS欺骗攻击，为正常情况，按一定权重减小滑动窗口的宽度w并返回步骤S2，否则执行下一步；

S7，若累计统计量β_t大于预设阈值Thr，则判定系统遭受GPS欺骗攻击，按一定权重增加滑动窗口的宽度w并返回步骤S2，否则执行下一步；

S8，若所有相量测量单元PMU量测数据都被检测完则结束，否则测量时刻t增加1并返回步骤S2。

2.根据权利要求1所述自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法，其特征在于，步骤S7所述若累计统计量β_t大于预设阈值Thr，则判定系统遭受了GPS欺骗攻击，按一定权重增加滑动窗口的宽度w还包括以下步骤：

S71，若t-1时刻累计统计量β_t-1不大于0，则判定系统遭受突变型GPS欺骗攻击，按一定权重增加滑动窗口的宽度w并返回步骤S2，否则执行下一步；

S72，若t-1时刻累计统计量β_t-1大于0，则按照计算该段滑动窗口内时间t与相角θ之间的相关系数r(t,θ)，其中cov(t,θ)为时间t与相角θ的协方差值，D(t)为时间t的方差，D(θ)为的相角θ方差；

S73，若相关系数r(t,θ)的绝对值大于预设阈值，则判定系统遭受慢速持续型GPS欺骗攻击，按一定权重增加滑动窗口的宽度w并返回步骤S2，否则执行下一步；

S74，判定系统遭受其他类型GPS欺骗攻击，按一定权重增加滑动窗口的宽度w并返回步骤S2。

3.根据权利要求2所述自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法，其特征在于，步骤S73中所述预设阈值为0.8。

4.根据权利要求1所述自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法，其特征在于，步骤S7中所述按一定权重增加滑动窗口的宽度w的步骤为：按照将滑动窗口的宽度增加为w₁，其中K为量测数据的总数，λ₁为0至1之间的常数。

5.根据权利要求1所述自适应的广义累计和GPS欺骗攻击检测方法，其特征在于，步骤S6中所述按一定权重减小滑动窗口的宽度w的步骤为：按照将滑动窗口的宽度减小为w₂，其中K为量测数据的总数，λ₂为0至1之间的常数。