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面向总线网络攻击的快速响应熵分析与入侵检测系统

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北京理工大学学报 2024年第9期44卷 947-959页

作者：尹志华魏洪乾赵文强王洪荣张幽彤北京理工大学机械与车辆学院北京100081 清洁车辆北京市重点实验室北京100081 汽车测控与安全四川省重点实验室四川成都610039 中国汽车工程研究院股份有限公司重庆401122

为了解决传统的基于信息熵的车载总线网络入侵检测系统所存在的响应时间长、检测精度不足的弊端,提出了基于重叠滑动窗口优化与Renyi熵分析的快速响应入侵检测方法.首先,基于采集的总线报文数据集利用模拟退火优化算法对入侵检测系统进... 详细信息

为了解决传统的基于信息熵的车载总线网络入侵检测系统所存在的响应时间长、检测精度不足的弊端,提出了基于重叠滑动窗口优化与Renyi熵分析的快速响应入侵检测方法.首先,基于采集的总线报文数据集利用模拟退火优化算法对入侵检测系统进行离线训练,得到最优的系统配置参数;然后,依据报文ID序列构建总线网络通信数据的Renyi熵曲线,并进行实时分析,在线监测总线报文数据的异常情况;最后,利用实车ECU和攻击数据集开展硬件试验验证所提方案的有效性.测试结果表明,与传统的基于Shannon熵的入侵检测系统相比,所提方案能够有效地识别典型的车载总线网络攻击类型,同时提高非法入侵的检测精度,所提方法能够将检测响应时间缩短为传统熵检测方法的52%.

关键词：总线网络异常入侵检测快速响应信息安全

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基于总线网络的确定寻径算法剖析

计算机工程 2001年第11期27卷 187-188页

作者：邓娟陈莘萌武汉大学计算机科学学院武汉430072

通过建立一个ｎ×ｎ二维总线网络上的消息传递模型，分析了基于总线网络的确定寻径算法性能，得出了任何基于ｎ×ｎ二维总线网络的确定寻径算法都至少需要１．５ｎ步的结论。并由此推广到多维总线网络，得出结点总数为Ｎ的δ维总线网络... 详细信息

通过建立一个ｎ×ｎ二维总线网络上的消息传递模型，分析了基于总线网络的确定寻径算法性能，得出了任何基于ｎ×ｎ二维总线网络的确定寻径算法都至少需要１．５ｎ步的结论。并由此推广到多维总线网络，得出结点总数为Ｎ的δ维总线网络上的确定寻径算法需要步。

关键词：总线网络寻径算法消息传递模型计算机网络

舰船电子综合化系统总线网络DSPN建模与分析

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舰船科学技术 2017年第6期39卷 119-124页

作者：马绍惠海本斋任艳娜河南工学院计算机科学与技术系河南新乡453000 河南师范大学计算机与信息工程学院河南新乡453007 河南农业大学信息与管理科学学院河南郑州450002

周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响是舰船电子综合化电子系统总线网络设计过程的难点之一。针对该问题,提出采用以确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net,DSPN)建立周期性消息的总... 详细信息

周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响是舰船电子综合化电子系统总线网络设计过程的难点之一。针对该问题,提出采用以确定与随机Petri网(Deterministic and Stochastic Petri Net,DSPN)建立周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,有效模拟了周期性消息和非周期性消息在舰船电子综合化系统总线网络传输的动态行为。以Time NET4.2软件为仿真平台,分别实现了周期性消息的总线网络DSPN模型和考虑非周期性消息的总线网络DSPN模型,研究分析周期性消息和非周期性消息对舰船电子综合化系统总线网络性能的影响。该成果可以为设计满足特定性能要求的舰船电子综合化电子系统总线网络提供理论依据。

关键词：舰船电子综合化系统消息总线网络建模

某火炮总线网络交换机时间同步软件的设计与应用

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火炮发射与控制学报 2016年第3期37卷 65-69页

作者：张卓翟二宁何浩西北机电工程研究所陕西咸阳712099

设计了一种时间同步软件,该软件能够使某火炮总线网络系统实现同步控制。它的硬件平台以X86为核心,配合网络协议芯片,硬件定时终端及外部接口组成。在其上移植VxWorks实时操作系统,并对VxWorks的启动、中断与时钟管理、存储与总线管理... 详细信息

设计了一种时间同步软件,该软件能够使某火炮总线网络系统实现同步控制。它的硬件平台以X86为核心,配合网络协议芯片,硬件定时终端及外部接口组成。在其上移植VxWorks实时操作系统,并对VxWorks的启动、中断与时钟管理、存储与总线管理等进行了详细论述。在VxWorks开发调试环境Tornado2.2中首先创建时间同步消息结构体,然后利用UDP套接字实现时间同步消息的组播通信,终端节点根据消息内的时间信息进行同步。该嵌入式软件应用于某火炮总线网络交换机,并进行了性能评估,结果表明该软件满足系统对时间同步精度的要求。

关键词： X86 VxWorks 组播总线网络

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机载悬挂物EBR1553总线网络技术研究

电光与控制 2021年第9期28卷 98-102页

作者：苗军民仇振安郭文利史志钊史兆明光电控制技术重点实验室河南洛阳471000 陆航驻洛阳地区军事代表机构河南洛阳471000

针对小型化、低成本和批量挂载的航空机载悬挂物的网络化管理问题,首先,研究了机载悬挂物总线网络的使用特点及3种典型悬挂物总线网络;然后,对EBR1553总线网络的特点、拓扑结构、基本协议、扩展协议及其在机载悬挂物网络化中的应用等方... 详细信息

针对小型化、低成本和批量挂载的航空机载悬挂物的网络化管理问题,首先,研究了机载悬挂物总线网络的使用特点及3种典型悬挂物总线网络;然后,对EBR1553总线网络的特点、拓扑结构、基本协议、扩展协议及其在机载悬挂物网络化中的应用等方面进行了分析与设计;最后,通过研发的仿真验证环境,验证了悬挂物EBR1553总线网络技术及应用的可行性。

关键词：机载悬挂物总线网络 EBR1553 悬挂物管理系统级联拓扑扩展协议

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电动轮车辆动力分布式控制系统总线网络设计

机械设计与制造 2017年第7期 208-211页

作者：刘秀敏孙继卫韩晓燕中原工学院信息商务学院河南郑州451191

在电动轮车辆整车控制过程中,总线网络相当于车辆的神经网络,保证数据通信的顺畅与信息效率的提高,大大提高车辆安全性。根据整车动力分布式控制系统特点,设计一套应用于该系统的总线网络并完成对该网络通信的可靠性分析。所设计的总线... 详细信息

在电动轮车辆整车控制过程中,总线网络相当于车辆的神经网络,保证数据通信的顺畅与信息效率的提高,大大提高车辆安全性。根据整车动力分布式控制系统特点,设计一套应用于该系统的总线网络并完成对该网络通信的可靠性分析。所设计的总线网络主要应用了一种开放式多主串行通信总线—CAN总线进行通信,介绍了电动轮车总线网络的设计思路,确保车辆运行时动力控制系统各个功能模块的正常工作至关重要。在进行故障检测的时候,进行冗余可靠性能研究,分析总线网络冗余设计的实现方法,提出了一种全新的方法来满足冗余检测的设计要求。经试验证明,该冗余系统完全能够满足电动轮车辆在各种恶劣条件下的实际需求。最后,对CAN总线网络进行了可靠性分析,经过实验室测试,CAN总线网络不仅完全可以满足车辆控制系统通信过程的时间特性要求,且系统具有速度快而且稳定的特点。

关键词：电动轮车辆分布式控制系统总线网络冗余设计可靠性

机载多路1553总线网络测试及航电通信系统仿真器开发

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机载多路1553总线网络测试及航电通信系统仿真器开发

作者：崔峰西南交通大学

学位级别：硕士

本文以成飞集团重点设备开发项目“JX机载多路1553B数据总线网络测试仪”和“通用机载航空电子通信系统仿真器”两项课题为研究背景，详细讨论了机载多路1553B数据总线协议及其总线网络测试仪的设计与实现方法和通用机载航空电子通信系... 详细信息

本文以成飞集团重点设备开发项目“JX机载多路1553B数据总线网络测试仪”和“通用机载航空电子通信系统仿真器”两项课题为研究背景，详细讨论了机载多路1553B数据总线协议及其总线网络测试仪的设计与实现方法和通用机载航空电子通信系统仿真器的设计与实现方法。机载多路1553B数据总线技术是我国新一代航空电子系统实现综合化、数字化和智能化的核心和支柱，对实现航空电子系统的功能综合、提高飞机的作战能力和生存能力起着决定性的作用。而航空电子通信系统仿真技术是实现航空电子通信系统仿真和检测的必要手段，是有效的实现平台。本文首先总结和分析了国内外航空电子系统和机载数据总线技术的发展历程、现状及趋势，并在此基础之上，讨沦了二十多年来出现的几种数据总线技术，并且深入分析了1553A／B协议(我国GJB289A-97(飞机内部时分制指令／响应型多路传输数据总线)正是引用了这个标准)，对我国新一代战机所采用的机载多路1553B数据总线网络的检测提出了新的测试方法。同时进一步分析了我国新一代战机的通用机载航空电子通信系统的工作原理和系统模型，最后实现了仿真平台的建立。本文重点介绍了1553总线网络测试仪的设计和实现。在对1553协议深入分析的基础上，给出了JX机载多路1553B数据总线网络测试仪的设计方案，并详细描述了设计和实现方法。同时介绍了基于1553协议的通用航空电子系统通信仿真器的设计和实现。在对采用MIL-STD-1553通信协议的机载航空电子通信系统工作原理分析和系统模型建立的基础上，给出了仿真器的软硬件设计和实现方法。 “JX机载多路1553B数据总线网络测试仪”和“通用机载航空电子通信系统仿真器”两项课题已全面完成，已通过了成飞集团和军代表的验收。通过实际应用和验证表明，评审专家认为它们分别已成为我国新一代机载数据总线网络测试的首选设备，达到国内领先水平，在某些方面达到国际领先水平；为新型航空电子设备的开发和已装机设备的测试提供了一个新的平台。

关键词：航空电子 1553数据总线总线网络总线测试通信仿真器

基于SpaceWire标准的星上总线网络设计

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基于SpaceWire标准的星上总线网络设计

作者：陈熙之哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

航天领域技术应用在时刻进步，当前卫星系统的功能呈现出多样性和复杂性的特点，各项性能不断提高，除了对子系统间数据传输的高速率和高可靠性提出要求以外，同时对一体化传输、提高模块复用率、降低开发和制造成本、提高兼容性提出了... 详细信息

航天领域技术应用在时刻进步，当前卫星系统的功能呈现出多样性和复杂性的特点，各项性能不断提高，除了对子系统间数据传输的高速率和高可靠性提出要求以外，同时对一体化传输、提高模块复用率、降低开发和制造成本、提高兼容性提出了更高的要求。这一特点在小卫星平台上的需求尤为迫切，因此需要一种高性能的星上总线网络及对应的多元化架构来满足大数据量传输、实时控制数据传输以及低成本复用与容错的需求。SpaceWire技术就是作为下一代星上数据处理系统模型而提出的一种高速率、点对点、全双工、灵活、可定制容错架构的串行总线网络，基于SpaceWire标准设计的星上总线网络的特点，它有望实现上述需求而取代传统星上数据处理系统。本文在详细分析SpaceWire路由网络设计需求和深入研究SpaceWire标准协议的基础上，完成SpaceWire节点接口、路由器设计及路由网络架构的研究。其中包括SpaceWire节点接口和路由器的硬件设计实现、功能和性能测试以及SpaceWire路由网络架构性能仿真分析与测试。设计基于Altra的FPGA平台使用Verilog HDL硬件描述语言自顶向下地实现，将各个模块按功能划分分别实现验证。对设计的SpaceWire总线网络的测试结果和分析证明本设计合理，传输、实时性和容错性能稳定，功能和指标基本符合设计要求，为实际应用设计的总线网络提供了理论和实践的支持。

关键词： SpaceWire标准总线网络节点接口路由器容错架构

基于1394总线网络的在线加载关键技术研究

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基于1394总线网络的在线加载关键技术研究

作者：张亚琦西安电子科技大学

学位级别：硕士

1394总线网络具有确定性高、传输速率高、信号抗干扰能力强、拓扑管理方便、支持热插拔等优势,适合在航空、船舶等环境复杂多变,对总线可靠性、传输带宽要求较高的复杂领域使用,但实际应用环境中由于网络终端设备较多,布局分散,且安装... 详细信息

1394总线网络具有确定性高、传输速率高、信号抗干扰能力强、拓扑管理方便、支持热插拔等优势,适合在航空、船舶等环境复杂多变,对总线可靠性、传输带宽要求较高的复杂领域使用,但实际应用环境中由于网络终端设备较多,布局分散,且安装结构复杂,系统升级维护操作难度大,在进行各终端系统软件、配置等信息更新时,需要使用调试电缆连接各设备专用调试接口,通过专用工具独立完成。对于终端设备较多或安装结构复杂的系统而言,升级维护操作难度很大,尤其是在系统调试阶段,升级变更频繁,维护工作耗时长,导致工作效率较低,研发成本增加,这已成为1394总线网络应用中亟需解决的问题。为提高总线开发和应用中网络升级维护的便捷性和工作效率,降低维护成本,本文基于1394总线网络提出一种在线加载的方法,能够对总线网络各终端系统的软件或配置数据信息进行便捷、快速地更新,为1394总线系统开发过程中维护性设计提供参考和指导。本课题以1394协议为基础,在充分解读和分析1394总线协议的基础上,对总线网络的工作机制、工作特点以及目前使用较多的协议特点进行说明和讨论,进一步根据目前工程实践中使用的总线网络的具体实现,分析总线网络终端设备加载维护的工作内容,介绍当前常用的加载和维护方法,提出一种通过总线进行在线加载的策略,并以1394协议中的等时包格式为载体设计了一种具有高可靠性的适用于在线加载的命令传输和文件传输规范。该规范在兼顾加载效率的同时,重点考虑了加载模式的进入、加载过程中文件传输的安全性和完整性,并对所设计的加载规范的关键技术进行了详细介绍。本文基于提出的加载规范,对该规范在加载设备端、网络终端上的具体实现进行了详细描述,并在实际网络中进行了验证和测试。测试结果表明,本课题研究所提出的在线加载规范及方法实现方案合理可行,在工程应用中能够极大地提升总线网络的维护效率,降低人力和时间成本,具有较高的经济效益。

关键词： 1394 总线网络在线加载终端设备可靠性