設(shè)計(jì)了一種分布式擴(kuò)展卡爾曼濾波器(Extended Kalman filter, EKF),對(duì)非線性目標(biāo)狀態(tài)進(jìn)行估計(jì).在設(shè)計(jì)過(guò)程中,對(duì)濾波誤差上界進(jìn)行優(yōu)化,獲得了最優(yōu)濾波增益.此外,在通信過(guò)程中,考慮惡意攻擊信號(hào)的同時(shí)引入了分布式事件觸發(fā)機(jī)制,使得系統(tǒng)在保持一定的估計(jì)精度的情況下節(jié)省通信資源.最后,以室內(nèi)的機(jī)器人定位問題為例,驗(yàn)證了提出的濾波器的有效性.

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【部分圖文】：

圖1 帶有事件觸發(fā)的濾波網(wǎng)絡(luò)攻擊示意圖

其中,為目標(biāo)狀態(tài),為不同傳感器的測(cè)量值,為過(guò)程噪聲,為量測(cè)噪聲.ωk和vi,k均為零均值高斯白噪聲.ωk的協(xié)方差記為Qk,不同時(shí)刻的ω互不相關(guān).vi,k的協(xié)方差記為Ri,k,不同時(shí)刻,不同傳感器之間的v互不相關(guān).f(·)和hi(·)是二次連續(xù)可微的非線性函數(shù).此外,定義新息序列將....

圖2 攝像頭分布拓?fù)鋱D

欺騙攻擊如圖3所示.攻擊信號(hào)由于信道限制而附加的系數(shù)的上下界取值為ξ=0.1,ˉξi,s,k=1.5.每個(gè)信道的欺騙攻擊信號(hào)i的,s,k?i,k部分都是通過(guò)MATLAB的normrnd()函數(shù)隨機(jī)產(chǎn)生的高斯信號(hào),其均值為0,方差為2,并且限定其上界為7.產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)的數(shù)值大小表明....

圖3 欺騙攻擊示意圖

此外,為了確定濾波器抵御攻擊的能力上限,我們修改了并計(jì)算了8個(gè)濾波器穩(wěn)定后的RMSE(均方根誤差),確定了當(dāng)時(shí),我們?cè)O(shè)計(jì)的濾波器在給定的仿真時(shí)間內(nèi)將不再能夠追蹤到目標(biāo).表1給出了不同的所對(duì)應(yīng)的RMSE,其中,“-”表示在仿真時(shí)間內(nèi)濾波誤差相當(dāng)大且沒有達(dá)到穩(wěn)定.此外,應(yīng)當(dāng)指出,的取....

圖4 對(duì)pi,k的估計(jì)效果

圖3欺騙攻擊示意圖圖5對(duì)qi,k的估計(jì)效果

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