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基于多尺度曲面的飞机蒙皮凹坑损伤检测算法

工程科学学报 2024年第12期46卷 2279-2288页

作者：侯谨毅谢长李海丰中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

针对飞机蒙皮凹坑损伤噪声干扰强、检测时间久,机身表面不平整,且在二维图像中缺乏视觉信息、难以进行自动检测的问题,设计了一种基于多尺度曲面模型的飞机蒙皮凹坑损伤自动检测算法.首先,通过无人车、升降杆和深度相机搭建自动化采集平... 详细信息

针对飞机蒙皮凹坑损伤噪声干扰强、检测时间久,机身表面不平整,且在二维图像中缺乏视觉信息、难以进行自动检测的问题,设计了一种基于多尺度曲面模型的飞机蒙皮凹坑损伤自动检测算法.首先,通过无人车、升降杆和深度相机搭建自动化采集平台,用来获得飞机蒙皮点云数据;然后,基于半径滤波、体素滤波、最小移动二乘法算法得到预处理数据;最后,在此基础上,基于多尺度区域划分、随机抽样一致算法和表面特征聚类进行损伤检测,得到最终的损伤结果.在损伤数据集上进行测试,实验结果表明:本文提出的算法在准确率、召回率、F值以及平均检测时间4个指标上均有明显提升,其均值分别为92.86%、86.67%、89.92%和6 s,损伤检测结果优于现有的几种点云损伤检测算法,本文提出的算法实现了在飞机蒙皮场景中自动检测凹坑损伤的目标.

关键词：凹坑检测曲面拟合多尺度模型飞机蒙皮点云数据

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基于马尔可夫决策的四轴飞行器自动着陆方法

航空学报 2024年第15期45卷 294-310页

作者：顾兆军赵欢王家亮聂留阳中国民航大学信息安全测评中心天津300300 中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300

针对仅使用民用GPS引导四轴飞行器自动着陆时偏差较大的问题,基于马尔可夫决策设计了一种能够有效提升自动着陆精度的引导方法。首先,设计一种基于改进人工势场算法的对准方法,使用AprilTag3识别算法快速识别着陆标签,对标签中心划定势... 详细信息

针对仅使用民用GPS引导四轴飞行器自动着陆时偏差较大的问题,基于马尔可夫决策设计了一种能够有效提升自动着陆精度的引导方法。首先,设计一种基于改进人工势场算法的对准方法,使用AprilTag3识别算法快速识别着陆标签,对标签中心划定势场,使飞行器可在力学牵引下进行偏航对准和云台俯仰对准;其次,将飞行器的着陆过程建立为马尔可夫决策模型,设置动作集、状态集与奖励集之间的状态转移关系,防止飞行器偏离预期状态;最后,结合飞行器自动着陆的问题环境,在传统马尔可夫决策模型的基础上增加信息集,利用飞行信息辅助转移关系的判定,提高状态与动作的决策准确性。通过安娜飞(ANAFI)四轴飞行器平台进行实际飞行验证,实验结果表明,基于马尔可夫决策模型的自动着陆引导方法能够有效抑制飞行器在着陆过程中的过度动作和误判断,着陆误差由米级缩小至约10 cm,满足四轴飞行器自动着陆的精度要求。

关键词：马尔可夫决策过程自动着陆数据融合人工势场四轴飞行器

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洋葱路由器网站指纹攻击与防御研究综述

电子与信息学报 2024年第9期46卷 3474-3489页

作者：杨宏宇宋成瑜王朋赵永康胡泽成翔张良中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学计算机科学与技术学院天津300300 扬州大学信息工程学院扬州225127 中国民航大学民航信息安全评估中心天津300300 亚利桑那大学信息学院图森85721

以洋葱路由器(Tor)为代表的匿名网络是目前使用最广泛的加密通信网络之一,违法分子利用加密网络以掩盖其违法行为,给网络监管和网络安全带来极大的挑战。网站指纹攻击技术的出现使得对加密流量的分析成为可能,监管者利用数据包方向等信... 详细信息

以洋葱路由器(Tor)为代表的匿名网络是目前使用最广泛的加密通信网络之一,违法分子利用加密网络以掩盖其违法行为,给网络监管和网络安全带来极大的挑战。网站指纹攻击技术的出现使得对加密流量的分析成为可能,监管者利用数据包方向等信息对Tor流量进行解密,推断用户正在访问的网页。该文对Tor网站指纹攻击与防御方法进行了调研和分析。首先,对Tor网站指纹攻击的相关技术进行总结与比较,重点分析基于传统机器学习和深度学习的Tor网站指纹攻击;其次,对目前多种防御方法进行全面调研和分析;针对现有Tor网站指纹攻击方法存在的局限性进行分析和总结,展望未来发展方向和前景。

关键词： Tor匿名网络网站指纹攻击流量分析隐私保护网络监管

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基于改进FPPN的飞控系统故障传播路径分析方法

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1829-1841页

作者：张晓瑜张凤琪郭润夏吴军中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

针对飞控系统多冗余、多闭环的结构特性,结合有向图模型和模糊Petri网(FPN)模型,构建飞控系统故障传播模糊概率Petri网(FPPN)模型,以解决飞控系统特定结构下的故障传播路径问题。改进的FPPN模型包含飞控系统有向图模型、故障传播特性量... 详细信息

针对飞控系统多冗余、多闭环的结构特性,结合有向图模型和模糊Petri网(FPN)模型,构建飞控系统故障传播模糊概率Petri网(FPPN)模型,以解决飞控系统特定结构下的故障传播路径问题。改进的FPPN模型包含飞控系统有向图模型、故障传播特性量化计算模型和故障传播FPPN模型3个部分。采用面向对象技术分析飞控系统的功能行为和物理结构,综合复杂网络理论,构建系统故障传播有向图模型;引入Floyd算法,开展系统耦合关联分析,基于节点的度和边介数定义系统故障传播特性;在有向图模型的基础上,提出相应的结构映射规则,构建飞控系统故障传播FPPN模型,融合改进后的参数量化方法,设定2种推理算法对系统多冗余、闭环结构特性下的故障传播路径进行有效分析。通过数值分析与实例验证,获取飞控系统典型故障传播路径及路径上相关节点的状态值,验证所提方法的有效性。

关键词：飞控系统复杂网络理论有向图模型模糊概率Petri网模型故障传播路径分析

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基于图像化方法的恶意软件检测与分类综述

计算机学报 2024年

作者：谢丽霞魏晨阳杨宏宇胡泽成翔张良中国民航大学计算机科学与技术学院中国民航大学安全科学与工程学院扬州大学信息工程学院中国民航大学民航飞联网重点实验室亚利桑那大学信息学院

恶意软件的检测与分类是一种发现并消除潜在威胁、识别恶意软件家族的有效方法，在个人隐私保护和系统安全维护等任务中起关键作用.传统检测分类方法在面对使用复杂混淆技术的恶意软件新变种时，存在检测准确率低、误报率高和计算成本... 详细信息

恶意软件的检测与分类是一种发现并消除潜在威胁、识别恶意软件家族的有效方法，在个人隐私保护和系统安全维护等任务中起关键作用.传统检测分类方法在面对使用复杂混淆技术的恶意软件新变种时，存在检测准确率低、误报率高和计算成本高等问题.在此背景下，利用基于深度学习的图像化方法解决恶意软件检测分类问题逐渐成为研究热点.因此，为全面总结分析图像化方法在恶意软件检测分类领域的应用，本文首先概述了恶意软件的定义、发展历程以及常用的混淆规避技术，讨论了基于静态分析、动态分析以及机器学习的检测分类方法存在的局限性，尤其是在应对复杂混淆技术和未知变种方面存在的不足.然后，系统总结了近年来图像化检测方法的最新研究进展，全面评估该方法在检测不同类型、不同平台(Windows、Android、IoT)恶意软件时的应用效果，深入分析该方法在提升检测分类精度、对抗高级混淆技术以及处理恶意软件新变种时的优势.最后，本文介绍并分析了可用于评估实验模型性能的各类数据集，深入讨论了图像化检测分类方法当前面临的各种挑战，并对未来研究方向进行展望.

关键词：恶意软件检测与分类混淆技术深度学习图像化方法数据集

基于显著性检测的抗剪切攻击的图像数字水印方法

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吉林大学学报(工学版) 2024年

作者：黄睿郁若雪樊玮邢艳陈梓尹中国民航大学计算机科学与技术学院中国民航大学安全科学与工程学院中国民航大学电子信息与自动化学院

数字图像水印是在数字图像中嵌入图像或者文本信息的一种手段，可以有效保护数字图像的版权。然而在面对基于显著性目标检测的剪切攻击时，现有的数字图像水印技术无法提取出正确的水印信息。为了保证水印嵌入的区域在剪切时以较大的概... 详细信息

数字图像水印是在数字图像中嵌入图像或者文本信息的一种手段，可以有效保护数字图像的版权。然而在面对基于显著性目标检测的剪切攻击时，现有的数字图像水印技术无法提取出正确的水印信息。为了保证水印嵌入的区域在剪切时以较大的概率被保留，本文提出基于显著性检测的抗剪切攻击的图像数字水印方法。首先使用显著性检测网络确定嵌入区域；然后使用Transformer网络将变换后的水印嵌入到该区域中；为了保证水印的鲁棒性，在提取水印之前，使用噪声层攻击嵌入水印的图像；最后使用全卷积网络提取显著性区域中的水印。实验结果表明，在常见的九种攻击方法下，本文提出的方法具有更好的鲁棒性。在基于显著性目标检测的剪切攻击时，本文方法依然可以准确地提出水印。

关键词：计算机科学与技术图像水印显著性检测剪切

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深度伪造人脸生成与检测技术综述

华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：杨宏宇李星航胡泽中国民航大学安全科学与工程学院中国民航大学计算机科学与技术学院

深度伪造技术在人脸伪造领域的应用对信息安全构成严重威胁，其欺骗性强、伪造成本低、检测难度高等特点使现有检测方法在准确率与泛化性能上面临挑战，需进一步研究和改进。本文首先全面回顾和总结了深度伪造人脸生成技术最新进展和相... 详细信息

深度伪造技术在人脸伪造领域的应用对信息安全构成严重威胁，其欺骗性强、伪造成本低、检测难度高等特点使现有检测方法在准确率与泛化性能上面临挑战，需进一步研究和改进。本文首先全面回顾和总结了深度伪造人脸生成技术最新进展和相关数据集。其次，将现有检测方法以特征选择为切入点进行分类和详细分析比较，包括空间特征、频域特征、混合特征、生物特征和身份信息等。最后，本文探讨了深度伪造人脸检测领域的挑战与未来研究方向。

关键词：深度伪造技术人脸伪造深度伪造检测媒体取证信息安全

基于改进四叉树和比例边界有限元法的自适应设计域拓扑优化方法

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中国机械工程 2024年第5期35卷 904-915,927页

作者：王浩王江北罗浩东王立文中国民航大学安全科学与工程学院天津300300 中国民航大学工程技术训练中心天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300 中国民航大学科技创新研究院天津300300

针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单... 详细信息

针对大型结构拓扑优化计算成本高和固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)在优化后结构边界处求解精度低的问题,提出了一种基于SIMP法的自适应设计域(ADD)拓扑优化方法。将改进四叉树法应用在拓扑优化的过程中,通过自动划分不同等级的网格单元来减少网格数量、减轻计算负担并提高边界处求解精度;采用比例边界有限元法(SBFEM)实时计算划分后结构的有限元信息,解决了不同等级网格间悬挂节点的问题。所提方法可在初始网格相对较少的情况下得到更加精确的结果,大幅度地降低了计算成本。数值算例结果表明,所提方法在最终结构边界处精度相同的情况下,计算时间最快可缩短为原来的1/100,可以为后续降低大型结构拓扑优化的计算成本提供参考。

关键词：拓扑优化改进四叉树法比例边界有限元法网格自适应

基于API聚类和调用图优化的安卓恶意软件检测

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软件学报 2024年

作者：杨宏宇汪有为张良胡泽姜来为成翔中国民航大学安全科学与工程学院中国民航大学计算机科学与技术学院 School of Information The University of Arizona 扬州大学信息工程学院

安卓操作系统和恶意软件的持续进化导致现有检测方法的性能随时间大幅下降.提出一种基于API聚类和调用图优化的安卓恶意软件检测方法 DroidSA (droid slow aging).首先,在恶意软件检测之前进行API聚类,生成代表API功能的聚类中心.通过设... 详细信息

安卓操作系统和恶意软件的持续进化导致现有检测方法的性能随时间大幅下降.提出一种基于API聚类和调用图优化的安卓恶意软件检测方法 DroidSA (droid slow aging).首先,在恶意软件检测之前进行API聚类,生成代表API功能的聚类中心.通过设计API句子概括API的名称、权限等重要特征并使用自然语言处理工具对API句子的语义信息进行挖掘,获得更全面反映API语义相似性的嵌入向量,使聚类结果更为准确.然后,为了确保提取到更能准确反映软件行为逻辑的API上下文信息,采用调用图优化方法对从待检测软件中提取的函数调用图进行优化并得到优化后的调用图,在删除图中难以识别的未知方法的同时保留API节点之间的连接性.为了提高对安卓框架和恶意软件变化的适应性, DroidSA从优化后的调用图中提取函数调用对,将调用对中的API抽象为API聚类时获得的聚类中心.最后,使用独热编码生成特征向量,并从随机森林、支持向量机和K近邻算法中选择表现最好的分类器进行恶意软件检测.实验结果表明, DroidSA的恶意软件检测平均F1值为96.7%;在消除时间偏差的实验设置下,经2012–2013年的软件样本集合训练后, DroidSA对2014–2018年的恶意软件样本的检测平均F1值达到82.6%.与经典检测方法 MaMaDroid和MalScan等相比, DroidSA始终能将各项检测指标稳定地维持在高水平且受到时间变化的影响较小,能有效检测进化后的恶意软件.

关键词：恶意软件检测 API语义模型老化函数调用图机器学习