WSN的智能化主动式动态防御安全模型研究-舰船电子工程

舰载电子设备的三防设计舰载电子设备的三防设计第４３卷第１期机械工程学报ｖ０１．４３Ｎｏ．１２００７年１月ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬ０ＦＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲ【ＮＧＪ粕．２００７舰载电子设备的三防设计木谢义水（中国电子科技集团公司第十研究所成都６１００３６）摘要：防潮湿、防霉菌、防盐雾的三防设计是研制服役于海洋气候环境下的舰载电子设备的重要任务，产品研制时即应从材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性三防设计。

正确、合理地应用耐蚀性好的金属材料和不长霉、耐老化的非金属材料是三防设计的基础。

大多数的腐蚀都能通过合理的结构设计来避免，结构设计的合理性对设备的环境适应能力影响最大，是舰载电子设备三防设计的关键。

恰当地应用材料改性、表面镀涂、浸渍、灌封和绝缘处理等具有良好防护效果的工艺技术，进一步提高设备的三防能力。

目前，覆膜技术仅能解决Ｌ波段低频段以下电路组件的三防问题，微波／毫米波电路组件应用环境密封和电磁屏蔽复合技术可有效杜绝普遍性的电化偶腐蚀的发生，保证了组件的恶劣气候环境适应性和在０．１～１０ＧＨｚ工作频段内的屏蔽性能大于８０ｄＢ，且可满足３ｍ水深浸渍的防水要求。

微组装了裸芯片等集成电路的毫米波收发组件则采用气密封装技术实现其三防设计，氦质谱检测漏率符合小于１__215;１０＿８Ｐａｍ３／ｓ的国军标要求，有效地保证了电路组件的可靠性。

关键词：舰载电子设备三防设计防护技术微波／毫米波电路组件环境密封和电磁屏蔽中图分类号：Ｕ６７４．７Ｏ前言性，合理选用不同类型金属的和镀层的合理选择是极为重要的。

当然，设计时必须综合材料的电气、力学、物理、化学以及加工性能等特性而优选耐蚀舰载电子设备服役于恶劣的海洋气候环境，高温、高湿、空气中的腐蚀性物质、盐雾和各种霉菌性好的金属材料和不长霉、耐老化的非金属材料。

耐腐蚀性能好的金属材料有金、铬、镍、钛及对设备具有极大的破坏性，直接影响了设备的导电、钛合金、铝合金、铜合金和不锈钢等。

无线传感器网络安全技术研究一、前言近年来，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）得到了广泛的应用和发展。

随着其应用场景越来越广泛，WSN的安全问题也逐渐凸显，成为了一个热门话题。

本文将从WSN的安全威胁入手，探讨无线传感器网络安全技术的研究现状及未来发展趋势。

二、WSN安全威胁WSN由大量的、分布在空间中的节点组成，它们之间通过无线通信进行数据传输。

这种特殊的组织形式使得WSN在安全方面比传统网络容易受到攻击和威胁。

2.1 主动攻击主动攻击是指攻击者对WSN节点进行伪装，欺骗其它节点，以此获取数据、控制节点或干扰网络运行。

2.2 被动攻击被动攻击是指攻击者通过监听和嗅探等手段获取节点间的通信信息，并在不被发现的情况下捕获通信内容，进行信息窃密。

2.3 硬件攻击硬件攻击是指攻击者以给出抵抗或控制节点的前提条件下，通过电容、电磁波、机械力等手段对无线传感器节点集进行攻击，导致节点的运行失常。

三、WSN安全机制针对WSN的安全威胁，需要采取适当的安全机制来保护网络的安全性。

WSN的安全机制主要包括以下几种：3.1 加密技术加密技术是指对数据进行加密，使得数据传输时被保护，这样攻击者在传输过程中无法获得有用信息。

常用的加密算法包括AES（高级加密标准）、DES（数据加密标准）等。

3.2 认证技术认证技术是通过给节点分配识别码或证书的方式来防止伪装攻击和恶意节点加入网络。

常见的认证技术包括基于密码学原理的对称密钥认证和非对称密钥认证。

3.3 密钥管理技术密钥管理技术是指对节点间的密钥进行合理管理，使其不会失窃或泄漏，从而保证网络的安全性。

常用的密钥管理技术包括密钥分发、密钥更新、密钥撤销等。

3.4 安全路由技术安全路由技术是指对节点之间的通信路径进行安全建立和维护，防止网络中的节点通过伪装攻击、重放攻击等方式破坏通信链路，从而为网络提供更安全的数据传输方式。

四、WSN安全技术的未来发展方向WSN的安全问题不仅是技术问题，更是一个涉及多学科综合问题的领域。

无线传感器网络研究现状与应用一、本文概述无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSN）是一种由许多在空间上分布的自动装置组成的网络，这些装置能够使用传感器协作地监控不同环境或对象的物理或化学现象，并通过无线方式进行信息传输。

近年来，随着物联网、大数据和等技术的飞速发展，无线传感器网络的研究和应用日益受到关注，成为信息技术领域的一个研究热点。

本文旨在全面综述无线传感器网络的研究现状和应用领域。

我们将对无线传感器网络的基本概念、特点和关键技术进行介绍，包括传感器节点的设计与优化、网络通信协议、能量管理策略等。

接着，我们将对无线传感器网络在环境监测、智能交通、农业物联网、医疗健康、军事防御等领域的应用进行深入探讨，分析其在不同场景下的优势和挑战。

我们还将对无线传感器网络的发展趋势和未来研究方向进行展望，以期为该领域的进一步发展提供参考和借鉴。

通过本文的阐述，我们希望能够为相关领域的学者和工程师提供一个全面而深入的无线传感器网络研究现状和应用概览，同时推动无线传感器网络技术的进一步发展和应用推广。

二、无线传感器网络研究现状无线传感器网络（Wireless Sensor Networks, WSNs）是近年来物联网领域研究的热点之一。

随着微型化、低功耗、高性能传感器技术的快速发展，以及无线通信技术的进步，无线传感器网络得到了广泛的应用和深入的研究。

网络拓扑与协议研究：无线传感器网络拓扑结构的研究主要关注如何有效地组织传感器节点，以提高网络的覆盖范围和连通性。

针对传感器节点的能量限制，研究人员还设计了多种节能的通信协议，如跳频扩频、时分复用等，以延长网络的生命周期。

数据融合与处理技术：在无线传感器网络中，由于传感器节点数量众多，产生的数据量巨大。

因此，数据融合与处理技术成为了研究的重点。

数据融合旨在将多个传感器节点的数据融合成一条或多条有用信息，减少数据传输量并提高数据的准确性。

船舶自主避碰系统中的模型预测控制航行中的船舶面临着众多的危险和难题。

随着科学技术的不断进步和发展，很多国家和机构都在致力于研发一种更加高效安全的船舶自主避碰系统，希望能够在航行中避免碰撞等事故的发生。

在这个系统中，模型预测控制技术被广泛地采用，具有非常重要的作用。

1. 船舶自主避碰技术和模型预测控制船舶自主避碰技术旨在通过计算机、船舶设备、卫星导航等各种技术手段来实现船舶自主避碰，以减少事故的发生。

目前，全球各个国家和地区都在努力推动船舶自主避碰技术的研发和应用。

在船舶自主避碰技术中，模型预测控制技术是一个非常重要的部分。

模型预测控制是一种基于状态空间模型的预测控制方法，通过预测系统状态的变化来对其进行控制。

在船舶自主避碰中，模型预测控制技术通过对船舶运动状态的预测，能够对船舶的运动进行智能化控制，从而实现避免碰撞等事故的发生。

2. 船舶自主避碰中的模型预测控制技术应用在船舶自主避碰中，模型预测控制技术被广泛应用于以下方面：（1）动态碰撞风险评估动态碰撞风险评估是船舶自主避碰技术的核心之一。

这个技术通过模型预测控制技术，能够对船舶行驶路径和运动状态进行实时监测和预测，并能够根据这些信息对船舶的碰撞风险进行评估。

评估结果能够为船舶自主避碰系统提供最优路线和最佳航速等智能化控制指令，从而降低碰撞风险。

（2）船舶状态随机优化控制船舶状态随机优化控制是基于船舶状态和通信环境等多方面条件，对船舶自主避碰行动进行智能化控制的一种手段。

在该控制中，模型预测控制技术可将当前船舶状态与预测计算后的状态进行比较，制定出最佳控制策略，从而使得船舶避免危险。

（3）动态规划航行优化动态规划航行优化是一种基于模型预测控制技术的实时船舶自主避碰技术。

该技术针对不同环境、天气、海况等因素，对船舶的航行路径和航速进行智能化优化，从而降低碰撞风险。

同时，这种技术还可以结合卫星导航、电子海图等信息，实现船舶自动导航和导航数据共享。

3. 模型预测控制在船舶自主避碰中的应用前景随着航海技术和计算机技术的迅速发展，船舶自主避碰技术已经成为未来船舶运输领域的重要发展方向之一。

仿真试验在美国海军舰艇自防御系统论证中的应用仿真试验在美国海军舰艇自防御系统论证中的应用随着现代科技的不断发展，海军舰艇自防御系统已经成为了现代军事装备的重要组成部分。

美国海军一直致力于开发先进的自防御系统以保障海军舰艇在作战中的安全。

然而，在实际应用中，自防御系统的效果会受到众多因素的影响，例如天气条件、舰艇运动状态、攻击武器种类等。

因此，为了更加准确地评估自防御系统的实际效果，美国海军使用仿真试验进行系统论证，本文将对此进行介绍和分析。

首先，为了评估自防御系统的性能，需要对舰艇在不同工况下的防御效果进行评估。

而在实际中，试验条件的再现很难完全重复。

然而，通过仿真试验，可以更好地模拟在不同工况下的攻击条件和防御系统的应对。

例如，可以通过建模模拟武器系统的攻击模式、武器威力、攻击速度等影响因素，同时结合舰艇的实际位置、速度、水流、潮汐等因素，通过过程仿真算法，模拟真实的攻击与防御过程，直观地感受到自防御系统对攻击的反应速度和防御效果。

其次，同时，仿真试验也能有效减少试验成本和试验时的危险性。

如实际试验需要耗费巨额预算和时间并且存在人员安全的风险。

而通过仿真试验，可以大大缩短试验时间，减少试验成本，提高安全性，减少试验因素的影响，从而特别是在预算受限的条件下，依然能够评估性能和预测海战挑战条件下的舰艇防御性能。

最后，通过仿真试验，可以进行系统性分析，比如，分析不同的防御方案对海战胜率的贡献度大小。

通过反复试验，系统学习与训练，来优化防御方案以提高对抗性能，能够有效针对海战的现代化需求，优化弹、拦、反自防御系统的自主防御、射击和战术协同互动能力，进一步提高美国海军舰艇的作战能力和保障能力。

然而，仿真试验虽能更准确地评估自防御系统的实际效果，但也存在着一些局限性。

在仿真设计中，评估目标设置的过于理想，从而可能存在某些影响因素被过度疏忽，进而产生较为理想化的性能评价结果。

同时，仿真试验中的一些假设条件也可能与实际环境与外部因素存在差异，导致仿真结果的偏差。

主动式网络安全防御系统模型设计
张越今
【期刊名称】《网络安全技术与应用》
【年(卷),期】2003(000)001
【摘要】依据动态信息安全模型P2DR并结合现有的网络安全技术，作者提出了
一个主动式的网络安全防御系统模型。

本文介绍了模型的体系结构和信息处理流程，最后给出了模型的特点。

【总页数】3页(P77-79)
【作者】张越今
【作者单位】北京市公安局公共信息网络安全监察处
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.08
【相关文献】
1.主动式网络安全防御系统模型设计 [J], 张越今
2.大数据时代网络安全主动防御系统应用与设计 [J], 王艳
3.一种主动式网络安全防御系统的设计与实现 [J], 何剑平;杨欣文
4.网络安全监控主动式防御系统研究 [J], 魏宗旺
5.基于网络安全态势感知的主动防御系统设计与实现 [J], 莫禹钧;黄捷;潘愈嘉
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船舶电气智能设计数字化信息模型研究耿斌发布时间：2021-09-22T07:37:24.351Z 来源：《中国科技人才》2021年第18期作者：耿斌[导读] 现如今，我国各个行业正在普及推广与应用电气的智能化设计，其中包括船舶电气设计，其正在朝数字化及智能化的发展方向前进，因船舶电气设计作为一个知识较密集的工程，在具体设计中，对明确设计方法、模型分析、优选评价各项环节方面要求颇高，在船舶电气的智能化设计流程中，构建数字化信息模型起到了关键性作用招商局金陵鼎衡船舶（扬州）有限公司摘要：现如今，我国各个行业正在普及推广与应用电气的智能化设计，其中包括船舶电气设计，其正在朝数字化及智能化的发展方向前进，因船舶电气设计作为一个知识较密集的工程，在具体设计中，对明确设计方法、模型分析、优选评价各项环节方面要求颇高，在船舶电气的智能化设计流程中，构建数字化信息模型起到了关键性作用，本文将船舶电气信息特征与需求结合起来后，对船舶电气智能化设计模型背景下，各类电气信息组成原因，深入探究船舶的电气设计过程，设计任务等一系列信息，促进数字化信息模型可以满足船舶电气的设计要求，以期为船舶电气设计体系的开发与设计提供有效参考。

关键词：船舶电气；智能设计；数字化信息模型；船舶电气设计属于交叉性、高学科相对复杂的设计流程，不管从明确设计方案方面来看，还是构建分析模型方面，都无法脱离数字化模型作为支撑，只有在数字化模型的支持下，才能让设计与设计需求相符，只有这样，才能设计出高精准度、周期短、各类资源完善运行的现代化船舶电气智能化系统。

对船舶电气设计具备主要决策作用，还能给船舶设计发展夯实基础保障。

1.船舶电气设计的智能化信息构成1.1船舶的数字信息基于船舶电气而言，制作图像的软件经常使用，诸多内容仅设计立体模型功能，无法完整的采集信息。

例如，电子信息仅包含材料、重量、名称，鲜少有防护级别、功率等，设计设备信息，更不会设计应用价值方面，维护时间问题，所以据局限性较大，目前采用的现代化设计软件缺乏智能化，无法达到目前按照实况开展的数字化信息建模，并滞留于表层，并未将建设信息建模的关键内容充分呈现。

1 指挥自动化化系统指挥自动化系统是对各种技术设备加以综合运用，不同的技术设备均以电子计算机为核心，使得军事信息数据在收集、传递和处理时实现自动化的人机系统，在军事指挥系统中，指挥自动化系统可以保障对武器和军队实施指挥与控制[1]。

指挥自动化系统的功能主要体现在下述三方面：其一，迅速收集并处理军事作战情报；其二，自动查找并提取需要的情报；其三，实时掌握战场动态，实现对武器的自动控制。

2 指挥自动化网络遭受的威胁分析非法远程入侵攻击。

攻击者利用计算机操作系统存在的安全漏洞和缺陷，以木马病毒的植入以及远程控制等方式对信息数据的访问权限予以获取，并对服务器加以控制。

非法远程入侵一旦成功，机密信息将被窃取，网络信息数据被恶意篡改，甚至会对系统软件的正常运行进行破坏。

计算机病毒攻击。

此种攻击形式可破坏计算机常规运转。

计算机病毒主要通过多种媒体传播，例如网络、存储器等，倘若病毒入侵成功，则对指挥自动化网中的设备性能带来不利影响，出现对硬盘数据文件进行复制、篡改、破坏的情况，甚至造成指挥自动化网络系统瘫痪，难以正常运行工作。

强电磁干扰。

电磁干扰的方法主要包括压制性杂波干扰、欺骗性模拟感染以及综合性干扰三种。

敌方所释放的电磁波对我方指挥自动化网络通信造成干扰，导致网络设备通信发生异常，极大程度上削弱了指挥自动化网络通信效能。

此外，指挥自动化网络遭受的攻击形式还包括网络间谍活动、拒绝服务攻击、陷阱预设以及物理破坏等。

3 指挥自动化网络安全防护策略一方面，组建专门的指挥自动化网络安全防护机构。

设置网络安全管理中心，便于对网络安全防护工作进行指挥、协调，进而为信息系统提供安全服务，如实时访问控制策略、认证和授权等；成立密码管理中心，旨在给予信息系统密码服务支持。

同时，建立健全一系列指挥自动化网络安全规章制度，诸如密钥安全管理、设备安全管理、人员操作安全管理等，增强核心网络设备的重点保护，加强网络安全管理人才队伍建设，提高网络安全意识。

舰船自动智能避碰数学模型及其仿真研究鲍宏杨【摘要】为了提高舰船航行的安全和效率,达到最佳操船效果,需要建立舰船自动智能避碰数字模型.当前模型在分析舰船避碰风险度的基础上,通过人工智能、进化计算和软计算等方法实现舰船自动智能避碰,存在避碰识别准确率较低的问题.本文提出一种新的舰船自动智能避碰数学模型,首先对舰船会遇态势进行判断;然后建立预测舰船碰撞风险判断模型,预测本舰船实施自动智能避碰方案后的复航时机是否已到,以及本舰船立即复航是否能够让清目标舰船或其他所有目标舰船;最后依据舰船碰撞风险判断结果,以当前舰船潜在碰撞风险为例,建立舰船自动智能避碰数学模型.仿真结果证明,所提模型能够实现舰船自动智能避碰.%In order to improve the safety and efficiency of ship navigation, to achieve the best boat effect, the need for ship automatic intelligent collision avoidance digital model to study. Based on the analysis of the risk of collision avoidance, the current model can realize the automatic collision avoidance of ships by means of artificial intelligence, evolutionary com-putation and soft computing. There is a problem that the accuracy of collision avoidance is low. In this paper, a new mathem-atical model of automatic collision avoidance of ships is proposed. First, the situation of ship encounters is judged. Then, the ship collision risk judgment model is established to predict the recovery of the ship after the automatic intelligent collision avoidance whether the ship has arrived, and whether the ship can be re-deployed immediately to clear the target ship or all other target ships. Finally, according to the ship collision risk judgment results, the current ship potential collision risk, forexample, the establishment of ship automatic intelligence collision mathematical model. Computer simulation experiments show that the proposed model can achieve the ship automatic intelligent collision avoidance.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2017(039)010【总页数】6页(P164-169)【关键词】舰船;自动;智能避碰;数学模型【作者】鲍宏杨【作者单位】南通航运职业技术学院航海系,江苏南通 226010【正文语种】中文【中图分类】U675文献[8]提出了一种基于人工智能和软计算的舰船自动智能避碰数学模型，该模型在分析舰船避碰风险度的基础上通过人工智能和软计算等方法建立舰船自动智能避碰数学模型，存在避碰识别准确率较低的问题。

一种基于无线网络的动态主动防御系统设计方法1301046 邵成军摘要：随着无线网络的应用程度的深入，随之引起的安全问题已经成为现代网络安全研究的一个重要领域。

本文从无线网络应用的特点入手，提出主动防御的“动态形态”的陷阱网络体系结构，并设计了原型系统的主要算法。

通过仿真实验证明，应用该动态主动防御体系，大大提高了无线网络主动防御能力和安全性。

0引言无线局域网利用电磁波传送和接受数据，不需要专门架设物理联接设备。

因此可以灵活多变的适应各种网络环境的需求，对有线网络是个补充和扩展，网络中的节点具有很好的可移动性。

目前无线网络一些标准、规范不断成熟，终端用户程序和服务不断被开发。

无线网络由于传输介质的公开性，导致更容易遭到入侵者的攻击，不仅会受到与有线网络相同的TCP／IP攻击，而且还会受到802．11协议标准的攻击。

因此无线网络的安全性受到了更严重的威胁。

1动态形态的陷阱网络构架1.1陷阱网络防御原理“陷阱项目组”(The HoneynetProject)的创始人LanceSpitzner 给出了对陷阱的权威定义：“陷阱是一种安全资源，其价值在于被扫描、攻击和攻陷”。

这个定义表明陷阱并无其他实际作用，因此所有流～流出陷阱的网络流量都可能预示了扫描、攻击和攻陷。

而陷阱的核心价值就在于对这些攻击活动进行监视、检测和分析12I。

它不会直接提高计算机网络的安全，但是它却是其它安全策略所不可替代的一种主动防御技术。

1.2动态形态的陷阱网络结构提出目前的安全工具有防火墙、入侵检测、反病毒软件等，其建立的网络安全防御体系为网络提供了基本的安全保障，但仍有许多弱点和欠缺，特别是应用在无线网络领域中。

本文提出设计的无线陷阱体系，动态生成陷阱节点利用虚假接体系结构入点吸引入侵者，研究分析入侵者的攻击行为和技术、工具。

同时利用有限的系统节点资源构建动态的陷阱网络体系，不仅迷惑入侵者，主要可以消耗入侵者的攻击力量，从而起到保护无线网络的安全。

收稿日期：2012－02－05；修回日期：2012－05－10基金项目：国家高技术“863”发展计划项目（2007AA01Z178）作者简介：高建斌（1976－），男，硕士，主要研究方向为无线传感器网络；娄渊胜，博士，副教授，CCF 会员，主要研究方向为分布式计算。

面向主动防御的无线传感器网络安全框架高建斌1，2，娄渊胜2（1．海军91669部队，海南海口571100；2．河海大学计算机与信息学院，江苏南京210098）摘要：无线传感器网络的部署和应用受通信信道开放、动态拓扑和节点资源严格受限等因素制约，其安全性面临着巨大的威胁和挑战。

文中在分析了现有WSN 安全防御的特点和难点的基础上，针对目前无线传感器网络安全技术处于被动防守、扩展性差、动态防护能力不强的问题，分析并设计了面向主动防御的WSN 安全框架。

通过各模块协同联动，运用“预防－＞入侵探测（预测）－＞防御响应－＞动态加固”多重手段，提供了一个全方位多层次的主动防御安防模式。

关键词：无线传感器网络；主动防御；入侵检测中图分类号：TP309文献标识码：A文章编号：1673－629X （2012）09－0228－04Security Framework Oriented Active Defense forWireless Sensor NetworkGAO Jian －bin 1，2，LOU Yuan －sheng 2（1．China Navy Serial No．91669，Haikou 571100，China ；2．College of Computer ＆Information ，Hohai University ，Nanjing 210098，China ）Abstract ：Due to completely open of communication channel ，limitation of dynamic topology and node resources etc ，the deployment and application of wireless sensor network faces enormous threats and challenges in its security．The existing wireless sensor network security system has poor scalability and protection capability ，in order to solve these problems ，it analyzes the characteristics and difficulties of the network defense．Then undertakes analysis and design the security framework oriented active defense for WSN．Through collaborative in-teraction of modules ，the framework in this paper recycles multiple means including prevention ，intrusion detection ，defense response and dynamic consolidation to provide a comprehensive multi －layered security model of active defense．Key words ：wireless sensor network ；active defense ；intrusion detection system0引言无线传感器网络［1］（WSN ）是信息感知和采集手段的一场革命，给人类的生活和生产带来了深远的影响。