Jamming Cooperativo para UAV-WSN Asistido por RIS Contra la Intercepción Maliciosa Aérea
Autores: Li, Juan; Wang, Gang; Wu, Weijia; Zhou, Jing; Liu, Yingkun; Wei, Yangqin; Li, Wei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Jamming Cooperativo para UAV-WSN Asistido por RIS Contra la Intercepción Maliciosa Aérea
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Economía de baja altitud
Vehículos aéreos no tripulados
Redes de sensores inalámbricos
Seguridad de datos
Interferencia cooperativa
Superficies Inteligentes Reconfigurables
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
A medida que la economía de baja altitud experimenta un rápido crecimiento, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) han servido como nodos de sumidero móviles en redes de sensores inalámbricos (RSI), mejorando significativamente la eficiencia de la recolección de datos. Sin embargo, la naturaleza abierta de los canales inalámbricos y la escasez de espectro plantean graves desafíos para la seguridad de los datos, particularmente cuando los VANT legítimos (VANT-L) reciben información confidencial de los nodos de sensores en tierra (NS), que es vulnerable a la interceptación por parte de VANTs espías (VANT-E). En respuesta a este desafío, este estudio presenta un esquema de interferencia cooperativa (IC) para superficies inteligentes reconfigurables (SIR) asistidas por VANT-RSI para combatir la interceptación maliciosa aérea. El problema de optimización multidimensional (POMD) de la seguridad del sistema bajo restricciones de calidad de servicio (CdS) se aborda optimizando de manera colaborativa la potencia de transmisión (PT) de los NS, las trayectorias de vuelo (TF) de los VANT-L, la longitud de trama (LT) de los intervalos de tiempo y la matriz de cambio de fase (MCP) de la SIR. Para abordar el desafío, proponemos un esquema de Algoritmo de Optimización Conjunta de Interferencia Cooperativa (AOCIC). Específicamente, primero aplicamos el descenso de coordenadas en bloque (DCB) para descomponer el POMD original en varios subproblemas. Luego, cada subproblema se convexifica mediante aproximación convexa sucesiva (ACS). Los resultados numéricos demuestran que el algoritmo diseñado muestra una estabilidad y fiabilidad extremadamente fuertes durante el proceso de convergencia. Al mismo tiempo, muestra ventajas notables en comparación con los métodos de prueba de referencia tradicionales, mejorando de manera efectiva y práctica la seguridad.
Descripción
A medida que la economía de baja altitud experimenta un rápido crecimiento, los vehículos aéreos no tripulados (VANT) han servido como nodos de sumidero móviles en redes de sensores inalámbricos (RSI), mejorando significativamente la eficiencia de la recolección de datos. Sin embargo, la naturaleza abierta de los canales inalámbricos y la escasez de espectro plantean graves desafíos para la seguridad de los datos, particularmente cuando los VANT legítimos (VANT-L) reciben información confidencial de los nodos de sensores en tierra (NS), que es vulnerable a la interceptación por parte de VANTs espías (VANT-E). En respuesta a este desafío, este estudio presenta un esquema de interferencia cooperativa (IC) para superficies inteligentes reconfigurables (SIR) asistidas por VANT-RSI para combatir la interceptación maliciosa aérea. El problema de optimización multidimensional (POMD) de la seguridad del sistema bajo restricciones de calidad de servicio (CdS) se aborda optimizando de manera colaborativa la potencia de transmisión (PT) de los NS, las trayectorias de vuelo (TF) de los VANT-L, la longitud de trama (LT) de los intervalos de tiempo y la matriz de cambio de fase (MCP) de la SIR. Para abordar el desafío, proponemos un esquema de Algoritmo de Optimización Conjunta de Interferencia Cooperativa (AOCIC). Específicamente, primero aplicamos el descenso de coordenadas en bloque (DCB) para descomponer el POMD original en varios subproblemas. Luego, cada subproblema se convexifica mediante aproximación convexa sucesiva (ACS). Los resultados numéricos demuestran que el algoritmo diseñado muestra una estabilidad y fiabilidad extremadamente fuertes durante el proceso de convergencia. Al mismo tiempo, muestra ventajas notables en comparación con los métodos de prueba de referencia tradicionales, mejorando de manera efectiva y práctica la seguridad.