Desafíos de ciberseguridad en sistemas de UAV: ataques de IEMI dirigidos a unidades de medida inerciales
Autores: Boukabou, Issam; Kaabouch, Naima; Rupanetti, Dulana
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Desafíos de ciberseguridad en sistemas de UAV: ataques de IEMI dirigidos a unidades de medida inerciales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Expansión rápida
Vehículos aéreos no tripulados
Ataques IEMI
Unidades de medida inercial
Blindaje electromagnético
Fiabilidad de sensores
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
La rápida expansión de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) en diversos sectores, como la vigilancia, la agricultura, la gestión de desastres y la inspección de infraestructuras, resalta la creciente necesidad de sistemas de navegación robustos. Sin embargo, este crecimiento también expone vulnerabilidades críticas, particularmente en las operaciones de entrega de paquetes con VANT, donde la interferencia electromagnética intencionada (IEMI) representa amenazas significativas para la seguridad. Este documento aborda los ataques de IEMI dirigidos a las unidades de medida inercial (IMU) en los VANT, centrándose en su susceptibilidad a la interferencia electromagnética de potencia media. Nuestro enfoque combina una revisión exhaustiva de la literatura y simulaciones con QuickField, junto con validación experimental utilizando un sensor IMU de 6 grados de libertad (DOF) disponible comercialmente. Proponemos una solución de apantallamiento electromagnético basada en hardware utilizando mu-metal para mitigar el impacto de la IEMI en el rendimiento del sensor. El estudio combina pruebas experimentales con simulaciones para evaluar la efectividad del apantallamiento en condiciones controladas. Los resultados de las mediciones mostraron que la IEMI de potencia media distorsionó significativamente las lecturas del sensor IMU, pero nuestro método de apantallamiento propuesto reduce efectivamente el impacto, mejorando la fiabilidad del sensor. Demostramos los mecanismos por los cuales la IEMI de potencia media interrumpe el funcionamiento del sensor, ofreciendo perspectivas para futuras direcciones de investigación. Estos hallazgos también destacan la importancia de integrar soluciones de apantallamiento basadas en hardware para proteger los sistemas de VANT contra amenazas electromagnéticas.
Descripción
La rápida expansión de los vehículos aéreos no tripulados (VANT) en diversos sectores, como la vigilancia, la agricultura, la gestión de desastres y la inspección de infraestructuras, resalta la creciente necesidad de sistemas de navegación robustos. Sin embargo, este crecimiento también expone vulnerabilidades críticas, particularmente en las operaciones de entrega de paquetes con VANT, donde la interferencia electromagnética intencionada (IEMI) representa amenazas significativas para la seguridad. Este documento aborda los ataques de IEMI dirigidos a las unidades de medida inercial (IMU) en los VANT, centrándose en su susceptibilidad a la interferencia electromagnética de potencia media. Nuestro enfoque combina una revisión exhaustiva de la literatura y simulaciones con QuickField, junto con validación experimental utilizando un sensor IMU de 6 grados de libertad (DOF) disponible comercialmente. Proponemos una solución de apantallamiento electromagnético basada en hardware utilizando mu-metal para mitigar el impacto de la IEMI en el rendimiento del sensor. El estudio combina pruebas experimentales con simulaciones para evaluar la efectividad del apantallamiento en condiciones controladas. Los resultados de las mediciones mostraron que la IEMI de potencia media distorsionó significativamente las lecturas del sensor IMU, pero nuestro método de apantallamiento propuesto reduce efectivamente el impacto, mejorando la fiabilidad del sensor. Demostramos los mecanismos por los cuales la IEMI de potencia media interrumpe el funcionamiento del sensor, ofreciendo perspectivas para futuras direcciones de investigación. Estos hallazgos también destacan la importancia de integrar soluciones de apantallamiento basadas en hardware para proteger los sistemas de VANT contra amenazas electromagnéticas.