line !important;float: none;" data-pm-slice="0 0 []">本文研究了具有切换拓扑结构和双通道随机攻击的传感器网络中的有限时间分布式 H∞滤波问题。文中引入了双通道随机欺骗攻击，这类攻击涵盖模型与传感器之间的通信信道攻击，以及传感器之间的信道攻击。攻击的实施依托于概率未知的独立伯努利过程。为解决该问题，本文结合拓扑切换特性与传感器间信息传输机制，设计了一种适用于双通道随机攻击的新型分布式滤波器。同时，本文构建了对应的滤波误差系统。借助李雅普诺夫函数法与随机分析方法，本文推导得到若干新的充分条件。这些条件可保证滤波误差系统的随机有限时间有界性，并满足H∞性能指标要求。此外，本文求解了最优 H∞性能指标问题，确定了分布式滤波器增益，并推导得到拓扑切换信号的平均驻留时间下界。最后，通过两个仿真算例验证了所提设计方法的有效性。
本文研究了具有切换拓扑结构且易受双通道攻击的传感器网络中的有限时间分布式 H∞滤波问题。本文的主要研究贡献总结如下：
-
提出一种新型分布式滤波方法，该方法可应对传感器网络的切换拓扑特性，同时检测并抑制双通道随机攻击的影响。
-
引入一种融入切换信号的李雅普诺夫函数，用于分析滤波误差系统。推导得到若干新的充分条件，以保证系统的随机有限时间有界性和H∞性能指标的满足性。
-
通过仿真分析，探究了切换拓扑的平均驻留时间、H∞性能指标与攻击概率之间的关联性。
本文研究了具有切换拓扑结构与双通道随机攻击的传感器网络中的有限时间分布式 H∞滤波问题。将双通道随机攻击建模为概率未知的独立伯努利过程，为该问题赋予了贴合实际且具有挑战性的研究场景。结合传感器网络的切换拓扑特性与传感器间信息传输机制，本文设计了一种专门适用于双通道随机攻击的新型分布式滤波器。文中构建了对应的滤波误差系统，该系统是分析滤波器性能的基础。为保证滤波误差系统在有限时间区间内的有界性，并满足H∞性能指标要求，本文提出了若干新的充分条件。这些条件对保障滤波器的预期性能起到关键作用。通过求解最优H∞性能指标问题，本文得到了滤波器增益以及拓扑切换信号的平均驻留时间下界。这些结果有助于优化滤波器性能，并确保其在本文所考虑的攻击场景下的有效性。为验证所提滤波器的性能，本文给出了两个数值算例。这些算例为滤波器的性能提供了实证依据，并验证了其在不同场景下的有效性。展望未来，后续研究将聚焦于分布式事件触发滤波器的设计，旨在利用事件触发机制的优势，节约并合理分配有限的网络资源。
X. Zhou, G. Chen, Z. Zeng and J. Hu, "Finite-Time Distributed H∞ Filtering in Sensor Networks With Switching Topology and Two-Channel Stochastic Attacks," in IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 69, no. 6, pp. 4158-4165, June 2024, doi: 10.1109/TAC.2023.3349215.
智控有道