عنوان
مقابله با فريب همگام‌سازي زماني در واحد اندازه‌گيري فازور (PMU) مبتني بر گيرندههاي GPS
نويسنده اصلي
نيلوفر اروجي
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
زمان‌سنجي دقيق يكي از ويژگي‌هاي كليدي سامانه موقعيت‌ياب جهاني (GPS) است كه در زيرساخت‌هاي بسيار مهمي از جمله واحدهاي اندازه‌گيري فازور (PMU) مورد استفاده قرار مي‌گيرد. هر برچسب زماني نادقيق در شبكه‌هاي هوشمند قدرت مي‌تواند منجر به اتفاقات فاجعه باري شود. آسيب‌پذيري گيرندههاي GPS ثابت كه در PMUها مستقر هستند، نسبت به حمله همگام‌سازي زماني (TSA) باعث كاهش سطح اعتماد به زمان ارائه شده توسط اين گيرنده‌ها مي‌شود. در قدم اول، با استفاده از يكي از الگوريتم‌هاي احراز هويت پيام ناوبري به نام احراز هويت زمان - كارآمد مقاوم در برابر فقدان رشته¬ (TESLA) ميتوان حفاظت خوبي را در برابر حملات در سطح داده ايجاد كرد. همچنين روش پيشنهادي نسبت به روش ECDSA نرخ احراز هويت را به يك احراز هويت در دو دقيقه افزايش ميدهد. با وجود اينكه روش TESLA در مقابل حملات متوسط و پيچيده فريب مقاوم است، حفاظتي در برابر حمله ساده ضبط و بازپخش سيگنال ندارد. بنابراين، همواره توصيه مي‌شود كه روش‌هاي رمزنگاري به همراه ساير روش‌هاي مقابله مورد استفاده قرار گيرند. براي تقويت الگوريتم رمزنگاري، از روش نظارت بر انحراف ساعت گيرنده PMU استفاده شده است. در اين روش از يك شبكه عصبي MLP براي دنبال كردن روند اصلي انحراف ساعت استفاده مي‌شود. روش پيشنهادي با روش‌هاي EKF، LO و RE مقايسه شده است. مقادير RMSE در مقايسه با روش RE كه يكي از بروزترين روش‌هاي مقابله با TSA است، تا شش برابر بهبود را نشان ميدهد. از طرف ديگر، گيرندههاي موجود در واحدهاي PMU بايد قابليت به‌روزرساني در مقابل حملات جديد را داشته باشند. بنابراين، تمركز مطالعات در اين زمينه به سمت راديو نرم‌افزارها است كه در مقابل گيرندههاي تجاري، داراي قابليت به‌روزرساني هستند. در اين ميان، راديو نرم‌افزارهاي مبتني بر FPGA، از نظر توان پردازش نزديك‌ترين عملكرد را نسبت به گيرندههاي متداول دارند. بنابراين، از طريق دو تخمين از تابع فعال‌سازي سيگمويد، تخمين LA-LUT وPLA ، دو معماري از روش پيشنهادي روي راديو نرم‌افزارهاي مبتني بر FPGA ارائه شده است كه كمتر از 0.3% از برش‌هاي ثبات، 5% از برش‌هاي LUT و 8% از هسته‌هاي DSP را مصرف مي¬كنند. بر اين اساس، ميتوان ادعا كرد كه طراحي‌ها سبك‌وزن هستند. همچنين، حداكثر فركانس كاري روش مبتني بر LA-LUT برابر با MHz 71.143 و همين مقدار در روش PLA برابر با MHz 53.752 است. با توجه به فركانس داده ناوبري كه برابر با Hz 50 است، هر دو روش را ميتوان به صورت بلادرنگ اجرا كرد.
شماره ركورد
207329
دانشگاه
دانشگاه علم و صنعت ايران
رشته تحصيلي
مهندسي برق- الكترونيك
استاد راهنما
دكتر موسوي ميركلايي