汽车主动安全技术（共10篇）
汽车主动安全技术 篇1
1 汽车主动安全技术概述
主动安全性又称“积极安全性”, 所谓主动可理解为防范于未然。重点是将车轮悬架、制动和转向的性能达到最好的程度, 尽量提高汽车行驶的稳定性和舒服性, 减少行车时所产生的偏差。
2 汽车主动安全技术的具体应用
汽车安全技术随着科技的发展有了较大提高, 在当代的汽车上安全性成为衡量一辆汽车相当重要的指标。主动安全技术发展至今已经有了很大的完善, 比如现在很成熟的电子控制防抱死制动系统 (ABS) 还有电控驱动防滑系统 (ASR) 、ESP等等。2.1电子控制防抱死制动系统 (A B S)
(1) ABS的概述:ABS是Anti-lock Braki ng System缩写。世界上最早的ABS系统是首先在飞机上应用的, 后来又成为高级轿车的标准配备, 现在则大多数轿车都装有AB S。众所周知, 刹车时不能一脚踩死, 而应分步刹车, 一踩一松, 直至汽车停下, 但遇到急刹时, 常需要汽车紧急停下来, 很想一脚到底就把汽车停下, 这时由于车轮容易发生抱死不转动, 从而使汽车发生如前轮抱死引起汽车失去转弯能力, 后轮抱死容易发生甩尾事故等等。安装ABS就是为解决刹车时车轮抱死这个问题的, 装有ABS的汽车, 能有效控制车轮保持在转动状态而不会抱死不转, 从而大大提高了刹车时汽车的稳定性及较差路面涤件下的汽车制动性能。
(2) ABS的工作原理:无论是液压制动系统还是气压制动系统, 电子控制防抱死系统 (ABS) 的组成均由传感器、电子控制单元 (ECU) 和执行器三部分组成。由传感器感测车速和轮速的状况传给电子控制单元, 再由电子控制单元控制执行器 (电磁阀) 。
电子式ABS是运用电脑对各种数据进行分析运算从而得出结果的。电子式ABS由轮速传感器、线束、电脑、ABS液压泵、指示灯等部件构成。能根据每个车轮的轮速传感器的信号, 电脑对每个车轮分别施加不同的制动力, 从而达到科学合理分配制动力的效果。
目前, 装备在车辆上最常见的是四传感器四通道ABS系统, 每个车轮都由独立的液压管路和电磁阀控制, 可以对单个车轮实现独立控制。这种结构能实现良好的防抱死功能。
(3) ABS的使用常识:现在基本上所有的乘用车都加装了ABS系统, 对提升车辆的主动安全性能起到了很大的作用, 但若使用不当, 效果也会大打折扣。在这里, 我们对ABS的使用原则归纳为“四要、七不要”。
四要: (1) 要始终踩住制动踏板不放松, 这样才能保证足够和持续的制动力, 使ABS有效地发挥作用。 (2) 要保持足够的安全车距。一般情况下, 最小车距不应低于50m, 当车速超过50km/h时, 最小车距与车速数值相同, 如1 0 0 k m/h时最小车距为100m。 (3) 要事先熟悉ABS, 使自己对ABS工作时的制动踏板抖动有准备和适应能力。 (4) 要事先阅读汽车驾驶员手册。
七不要: (1) 不要认为有了ABS就可以随心所欲地驾驶。ABS也不是绝对保险的, 在车速过高和转弯过急的情况下, 若车辆制动得过急过猛, 则汽车仍然会产生侧滑。 (2) 不要采用“点刹”制动。装上ABS后, 由于ABS能自动调整制动力, 因此在实施紧急制动时, 可一脚将踏板踩到底而不松开, 不要担心车轮抱死打滑, 否则将大大延长制动距离。 (3) 不要被ABS的抖动吓住。ABS在起作用时, 会听到它发出的噪音, 该噪音是由液压控制系统中的电磁阀和液压泵工作时产生的, 不可将脚从制动踏板上移开, 仍然要将制动踏板踩死而不去管它。 (4) 不可忽视ABS指示灯的检查。正常情况下, 按通点火开关后, 此灯应亮;大约3秒后自动熄灭。这一过程, 实质上是电子控制装置在按自检程序对车轮传感器、液压调节器的控制阀进行通电检查, 若此灯一直不亮, 说明ABS有故障。 (5) ABS指示灯不熄灭时不必恐慌。当行车中ABS出现故障时, 防抱死制动系统自动将原制动系统的油路接通, 汽车上的原制动系统仍然工作, 只是没有了ABS, 注意检修就可以了。 (6) 不可私自拆换ABS的电脑单元。如果电脑发现故障, 应更换整个电脑单元。 (7) 对装配了ABS, 但是希望改装的车辆, 请勿拆装制动管路与ABS单元连接的螺母。
3 电控驱动防滑系统 (ASR)
(1) ASR的概述:ASR是防滑调节系统 (anti—spinregulation) , 其目的就是要防止车辆尤其是大马力的汽车在起步、加速情况下驱动车轮打滑的现象, 以维持车辆行驶的方向性和稳定性, 保持好的操控以及适当的驱动力, 保证良好的行车安全。
(2) ASR的功用及原理:当汽车加速时A S R将车轮的滑动力控制在一定的范围内, 从而防止驱动车轮加速时滑动。它的功能一是提高牵引力, 二是保持汽车的行驶稳定性。行驶在易滑的路面上, 没有ASR的汽车加速时驱动轮容易打滑, 如果是后轮驱动的车辆容易发生甩尾;如果是前轮驱动的车辆容易方向失控。有ASR时, 汽车在加速时就不会有或者说能减轻这种现象, 即:在转弯时, 如果发生驱动轮打滑, 则会导致整个车辆向一侧偏移。当有ASR时, 就会使车辆沿着正确的路线转向。
4 车辆电子稳定装置 (ESP)
(1) E S P的概述:E S P电子稳定装置 (Electronic Stablity Program) 是由奔驰汽车公司首先应用在它的A级车上的。ESP实际上是一种牵引力控制系统, 与其他牵引力控制系统比较, ESP不但控制驱动轮, 而且可控制从动轮。如后轮驱动汽车常出现的转向过多情况, 此时后轮失控而甩尾, ESP便会刹慢外侧的前轮来稳定车子;在转向过少时, 为了校正循迹方向, ESP则会刹慢内后轮, 从而校正行驶方向。
(2) ESP的工作原理:ESP系统通常是支援ABS及ASR (驱动防滑系统, 又称牵引力控制系统) 的功能。它通过对从各传感器传来的车辆行驶状态信息进行分析, 然后向ABS、ASR发出纠偏指令, 来帮助车辆维持动态平衡。ESP可以使车辆在各种状况下保持最佳的稳定性, 在转向过度或转向不足的情形下效果更加明显。
ESP一般需要安装转向传感器、车轮传感器、侧滑传感器、横向加速度传感器等。ESP可以监控汽车行驶状态, 并自动向一个或多个车轮施加制动力, 以保持车子在正常的车道上运行, 甚至在某些情况下可以进行每秒150次的制动。目前ESP有3种类型:能向4个车轮独立施加制动力的四通道或四轮系统;能对两个前轮独立施加制动力的双通道系统;能对两个前轮独立施加制动力和对后轮同时施加制动力的三通道系统。
通过这次对汽车主动安全技术的分析与思考, 使我们对汽车安全技术有了更深刻的认识, 同时, 也要提醒我们有车一族的朋友们, 即使汽车安全技术再发展, 再完善, 我们还是要谨慎驾驶, 遵循我国的交通规则, 速度不要太快, 汽车安全技术再提高也不是万能的, 因为它们也无法对抗物理学定律, 如果汽车跑得太快, 在某些情况下仍可能出事故。
摘要：随着人们物质生活水平的提高, 汽车保用量以惊人的速度增长, 但交通事故发生量也随之增加。汽车碰撞安全已经引起人们的高度重视, 如何改进技术, 减少汽车的损耗和驾乘人员的伤亡, 已经引起了汽车行业内的关注。现今人们不仅要求在事故发生时尽量减少乘员受伤的机率, 而且更重要的是要在轻松和舒适的驾驶条件下帮助驾驶者避免事故的发生。
关键词：汽车,主动安全,ABS,ASR
参考文献
[1]李春明, 赵宇.现代汽车底盘技术[M].北京理工大学出版社, 2007.
[2]刘伟.传感器原理及实用技术[M].电子工业出版社, 2007.
[3]张星.汽车主动安全技术的趋势[J].汽车技术杂志, 2008.
汽车主动安全技术 篇2
一、技术概述
防抱死制系统（Anti-Lock Braking System简称ABS）是一种防止制动过程车轮抱死的汽车主动安全装置。ABS系统在制动过程中通过传感器感知车轮与路面的滑移，由电控单元做出判断，并通过电磁阀组成的作动器，调整制动力的大小，使轮胎滑移率保持在一个理想的范围，来保证车辆制动时有较大的纵向制动和抗侧向外力的能力，防止可能发生的后轮侧滑，甩尾，前轮跑偏，提高汽车在制动过程中的方向稳定和转向操纵的能力，并能提高附着系数利用率，缩短制动距离，减少轮胎磨损。
牵引力控制系统（Traction Control System简称TCS）是ABS基础上的扩展。当汽车在恶劣路 面行驶时，通过控制发动机扭矩、驱动轮制动力矩、差速器锁死等，控制车轮上的驱动力，防止车轮打滑，取得最好的驱动牵引效果。
车辆行驶动力学调整系统（Vehicle Dynamic Control 简称VDC，德国BOSCH公司又称之为Electronic Stability Program 简称ESP），是在ABS和TCS的基础上，增加汽车转向行驶时横向摆动的角速度传感器，通过ECU控制内外、前后车轮的驱动力和制动力，确保汽车行驶的横向动力学稳定状态。VDC的开发成功使所有的工作状态下都能对驾驶员提供主动有效的行驶安全保证。
二、现状及国内外发展趋势
ABS在国外从80年代开始得到广泛的应用。到目前已是一种较成熟的技术，90年代初发展到TCS，近两年发展到VDC。技术发展有下列趋势：
－－继续提高系统的集成度，减少体积和重量；
－－在原来基础上开发和改进传感器，如零频率响应轮速传感器、横摆动角速度传感器等；
－－进一步提高电磁阀的响应速度；
－－进一步开发适应复杂情况的控制软件，能够对汽车瞬态运动状况进行精确定量分析、计算和控制；－－随着微电子技术的发展，采用16位CPU或32位芯片，并使整车电子控制系统从分散到集成。国内的应用研究工作起于80年代后期，开始气制动系统的开发研制发展到液制动系统。技术上目前在样车上初步实现ABS防抱死功能，但在软件功能和硬件质量方面与目前国外先进水平有较大差距。
三、“十五”目标及主要研究内容
预计国内ABS装车率在2005年前后有一个较大启动；随着法规的颁布，在大吨位的客货车、牵引车上将开始成批装用，轿车、轻型车装车率将达20％，到2010年将达60－70％。当前需要由企业和研究单位结合，做好软、硬件的开发和车辆的匹配研究工作。
①目标：攻克关键技术，完成产品开发，小批量装车试用。
汽车主动安全技术 篇3
记者从今年年初公安部交通管理局发布的消息中了解到，我国道路交通安全的现状有三大特征：交通事故总量巨大、死亡率高、恶性事故多发。每年因道路交通安全事故伤亡人数超过20万人，而人是交通事故的主导因素，因为中国城市化、交通机动化的进程速度太快，以致于人们还不能形成与这一进程速度相匹配的交通安全意识。这不仅对汽车安全提出了新要求，也给汽车厂商和汽车电子企业带来了新的冲击和挑战。
汽车主动安全需求明显
汽车安全是一个永恒的话题，除了完善车辆本身存在的安全缺陷外，如何利用高科技手段辅助驾驶以避免交通事故的发生成了近几年汽车研发的焦点。当然，了解司机们在驾驶中常碰到的一些危险情况才能清楚地知道司机需要什么样的辅助。对此，记者随机采访了一些司机。
采访中，记者发现，司机们对车速安全预警、拓广夜间行车视野、提高雨雾天的可视距离、行人提示、车道偏离预警、强光过滤、行车记录等方面的需求比较明显。应该说，这些都属于汽车主动安全方面的需求。
有些车主可能会感到疑惑：汽车安全还有被动和主动之分？是的，据了解，汽车安全对于车辆来说，分为被动安全和主动安全两大方面。被动安全是指汽车在发生事故以后对车内乘员的保护，相关设施有安全玻璃、安全带、安全气囊、安全座椅等。这些设施只能降低交通事故给人类带来的伤害，不能避免交通事故的发生。主动安全则是尽量自如地操纵控制汽车。无论是直线上的制动与加速还是左右打方向都应该尽量平稳，不至于偏离既定的行进路线，而且不影响司机的视野与舒适性。
近几年，许多汽车制造企业和汽车电子企业已经意识到这种需求的存在，纷纷开发出针对智能化和主动安全防护方面的产品，而深圳保千里电子有限公司便是其中之一。
创新性、多功能，保千里推汽车主动安全系统
作为汽车主动安全领域的翘楚，深圳保千里电子有限公司经过六七年的沉淀，针对车主的需求自主研发出集夜视、行车记录、车速同步、强光抑制、透雾功能、行人提示、车道偏离预警、红外测距、红外智能感应等功能于一体的保千里汽车主动安全系统。这一创新产品的出现，也为汽车安全驾驶带来了福音。
保千里汽车主动安全系统配置了图像传感器、照度传感器、行人探测传感器、车道偏离传感器等4大传感器，并利用近红外主动成像技术，为汽车驾驶者在夜间或弱光线条件下的驾驶过程提供更远的前方视野和更高的安全预警能力，能够针对潜在危险向驾驶者提供更加全面准确的信息或发出早期警告，为汽车安全行驶提供全方位、智能化、人性化的周到服务，为公共交通安全建设保驾护航。用保千里副总裁蒋建平的话说，“保千里汽车主动安全系统新品是目前汽车用品市场上的全新品类，相当于乔布斯发布的智能手机”。
蔡先生是一名老司机，驾驶技术自然不用说，但是他很注意控制车速。在他看来，开快车是一种危险的行为，万一出了问题，可能害了别人，也伤了自己。他说：“在一些城市，有的司机开车的速度很快，甚至出现‘抢绿灯’的情况，看着绿灯所剩秒数不多就提速，赶在红灯亮时通过，这是特别危险的行为。”蔡先生还告诉记者，在一些二三线城市和县镇，有些司机在转弯时并没有意识打转向灯，也没有减速行驶，往往也容易出问题。
针对这些情况，蔡先生表示，如果汽车或车上的一些设备能更智能，根据行驶的情况进行危险预判，并给驾驶者适时的提醒，这应该是对司机最好的辅助了。
因为单位离家较远，罗先生每天开车上下班。说到开车比较危险的情况，罗先生说：“我感觉下雨天开车就比较危险，尤其是晚上。”说着，罗先生还向记者介绍起不久前的一次经历。“前几天，广州因为台风下起了大雨，晚上9点多我开车回家，走的路段虽然有路灯，但能见度还是很差。当时我靠着最左边的车道行驶，突然发现左前方有行人，急忙踩刹车，我自己也吓了一跳。因为当时光线很弱，又是下雨天，对方穿着黑色的雨衣，很不显眼，还好车速不快。”
罗先生说，如果车上有个设备能让雨雾天气和晚上的能见度更好，视野更广，而且在驾驶员没有发现旁边的行人时及时给予提醒，那行车就更安全了。
对于驾驶汽车，黄先生认为疲劳驾驶比较危险，“很多交通事故不正是因为司机疲劳驾驶造成的吗？”他说，“开车时间长了人容易疲劳，一走神，有时车就容易偏离行车道，万一旁边的车道有车，躲避不及，可能就会发生碰撞。尤其在高速公路上行驶，如果发生这种情况，那就更危险了。”
黄先生告诉记者，司机在开车时，很难做到时时刻刻都保持注意力非常集中、一点都不分心，如果在偏离车道时，汽车或车上的设备能及时提醒车主，这样应该能减少一些事故的发生。
另一黄先生指出，有些司机在夜间行驶时不懂得远光灯和近光灯的使用，这也容易引发事故。他说：“很多司机可能深有体会，如果对面的汽车开着远光灯，强光会使我们看不清前方的路况，我们的眼睛也会自然地避开光线，导致注意力分散，非常危险。如果有什么设备能帮忙过滤掉这些强光，我想我一定会买上一个装在自己车上。”
杨先生则表示，在城市里开车，最重要的是各行其道，这样能避免很多不必要的麻烦和危险。他说：“有些司机开车喜欢穿来穿去、抢道，有时刮蹭到其它车还要推卸责任，诬赖别人，这让人很气愤。我知道现在很多车主就在车上安装了行车记录仪，万一出现刮蹭，遇上不讲理的司机，就有现场证据了。”
汽车主动安全预警系统设计 篇4
目前, 国内比较普及的汽车安全预警系统只是倒车雷达报警。本论文利用80C52单片机, 设计了一款低成本、高灵活性、高可靠性的360°汽车主动安全报警装置。
1 系统总体方案设计
汽车主动安全预警系统的设计由五部分组成:主控单元, 雷达测距模块, 信息采集模块, 液晶显示模块和声光报警模块五个部分组成。其总体体系结构如图1所示。
各模块完成的具体任务如下:
(1) 测距系统:由超声波发生模块、超声波接收模块、单片机控制系统组成, 用来完成汽车的前后左右与障碍物之间的距离测量;
(2) 显示报警系统:主要由单片机控制系统、显示模块和声光报警模块组成, 用来显示汽车与前后左右物体的距离, 同时通过声光提示报警;
(3) 信息采集模块:通过传感器采集汽车的前进、后退、左转、右转、加速和减速状态;
(4) 单片机控制系统:是本系统的核心, 采用80C52芯片, 控制整个系统的运行, 同时对各种接口电路进行控制[2]。
2 硬件系统设计
汽车主动安全预警系统以80C52单片机作为核心控制器, 辅以外围电路如超声波发射电路和超声波接收电路、行车状态控制信号电路、显示电路、报警电路等组成。
2.1 前后左右方位处理电路
由于本系统对汽车的4个方位都进行了距离的检测, 因而4个超声波模块的回波信号都要送入单片机的中断端用于计算发射与接收到回波的时间, 但是我们采用的80C52单片机只有2个外部中断源, 这就涉及到外部中断信号的扩展与区分的问题。本系统采用了如图2所示的方式进行扩展。
2.2 显示与报警模块
液晶显示模块采用LCD1602, 该芯片具有低功耗、长寿命、高可靠性等特点。显示内容包括距离信息以及“F”、“B”、“L”、“R” (前后左右) 的提示。报警采用声光报警, 任何一个方向有报警信息时都触发声光报警, 同时利用P2.0～P2.3接上红黄蓝绿四个发光二极管提示前后左右的警情。原理图如图3和图4所示。
3 软件系统设计
系统软件设计采用结构化和模块化设计, 应用模块的程序设计思想, 系统分为主控模块、距离测量模块、状态判断模块, 声光报警模块、LCD显示模块以及前后左右四个方位的报警判断模块, 各功能的模块经过调试通过后, 再将他们根据总体设计的主流程组合起来做最终的应用软件。整个系统的软件设计采用C语言编写。主程序设计流程图见图5所示。
4 结语
本系统所论述的汽车主动安全预警系统通过利用超声波测距原理检测车辆与障碍物之间的距离, 并通过LCD液晶屏进行实时显示, 使驾驶者轻松地了解到本车与前后左右障碍物的距离, 同时通过声光报警提醒驾驶者警情的存在。系统结构简单, 成本低, 性价比高, 具有较高的实用价值。随着技术的不断更新, 我们可以采用语音报警模块代替声光报警, 使系统的报警提示更逼真[3]。
摘要：本文介绍了基于80C52单片机的汽车主动安全预警系统的设计方案, 设计了中断源扩展电路、显示报警电路等硬件电路, 用C语言对系统进行了整体的软件规划, 编写了距离测量子函数、汽车状态判断子函数以及前后左右4个方向的报警判断子函数等, 并对该系统进行了调试。结果表明, 该系统是一款低成本、高精度、微型化LCD显示的360°汽车主动安全报警装置。
关键词：80C52单片机,主动安全,外部中断扩展,LCD显示
参考文献
[1]王红云, 基于超声波测距的倒车雷达系统设计[J].自动控制以仪器仪表, 2008, (8) . (P69-P73) .
[2]李录锋, 基于AT89C51超声波测距控制系统设计[J].制造业自动化, 2012, (02) . (P45-P47) .
汽车主动安全技术 篇5
关键词：网络安全；主动防御；非合作动态博弈；攻防博弈
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 16-0061-01
一、引言
在现有的网络技术中，一般采用安全策略配置的方法来设置网络防火墙，进而对网络起到保护作用，然而这类型的静态博弈方式有着一些弊端，比如，对于网络攻击者的供给意图和攻击策略无法实时的做出合理的应对，防御方式显得过于程式化，无法抵挡多变的网络攻击，对于一些瞬间和未知的攻击不能起到防御的作用。对于广大用户来说，最为安全、最为理想的防御系统，就应该具备对付所有攻击行为和修复系统弱点的效果。虽然这个想法有点不符合实际，但是整个方向还是相对正确的。因此在设置网络安全防御系统的时候，必须考虑系统的适度安全性。本文通过对非合作、非零和动态博弈理论进行了全面的分析，提出了相关的信息动态博弈防御模型，并且对完全信息和非完全信息条件下的适用场景做了科学的研究，体现网络安全防御技术的可操作性，以提高网络安全主动防御技术的水平，促进防御技术的改革与创新。
二、动态博弈的网络安全防御技术相关的定义描述
（一）完全信息动态博弈主动防御模型（ADDG）
（二）攻防博弈树T定义介绍
三、对于多阶段非合作动态博弈防御技术的分析
（一）攻防博弈树的形成
攻防博弈树可以用来表述完全信息网络攻防动态防御行为，因为攻防博弈树可以将参与网络攻击者和防御者的对抗形式和策略完全体现，可以通过攻防博弈树清楚地了解局中人的行动时间、行动方式、行动策略，以及在行动后的收益情况。
（二）多阶段非合作动态博弈算法简介
1.完全信息多阶段动态博弈逆向归纳法
在完全信息的网络状态下，结合攻防博弈树的防御技术，通过多阶段动态博弈逆向归纳法的计算，可以得出所有可能的网络攻击途径，以及网络防御的最佳策略。需要注意的是，在计算开始时，需要初始化攻防博弈树。
2.非完全信息多阶段动态博弈逆向归纳法
该计算方法，与完全信息多阶段动态博弈逆向归纳法的计算方式大致相同，是在完全信息状态无法满足时，演变而来的计算方法。该算法可以看成一个静态博弈过程，是在逆向归纳过程中，将所有信息节点集合组成一个子博弈树的过程。该算法中，当处于零和博弈状态时，计算相对复杂，为提高效率，需要博弈树中体现最少的非单节点信息集。
四、结语
传统的博弈网络安全防御技术普遍使用的是静态的博弈，这种静态的博弈方式对于网络攻击者的供给意图和攻击策略无法实时的做出合理的应对，防御方式显得过于程式化，无法抵挡多变的网络攻击。因此，非合作动态博弈的网络安全主动防御技术就应运而生了。网络攻防图和攻防博弈树的形成，对于网络动态博弈的主动防御有着深刻的意义，不仅可以提高网络安全主动防御技术的水平，还可以促进网络安全防御技术的改革与创新，以期为网络安全防御领域做出贡献。
参考文献：
[1]林旺群,王慧,刘家红,等.基于非合作动态博弈的网络安全主动防御技术研究[J].计算机研究与发展,2011.
[2]尹红.网络攻击与防御技术研究[J].计算机安全,2009
[3]王纯子,黄光球.基于不完全信息动态博弈的网络攻防态势感知[J].计算机工程,2010.
汽车主动安全技术 篇6
汽车悬挂系统是底盘平台的重要组成部分,直接影响到汽车行驶的操作稳定性,乘坐舒适性和安全性,往往被编入技术规格表,作为评价汽车性能品质的标准之一。
根据悬挂系统控制力的不同,可将悬挂分为以下三类。
1)被动悬挂。目前应用最广,其悬挂参数是兼顾汽车所有性能而确定的折中值,且不随外部工况的变化而改变,因此只在某个特定工况是最优的,在车速,载荷和路面情况等变化时很难满足高的性能要求。
2)半主动悬挂。由可变特性的弹簧和减振器组成,因仅需要很少量的能量输入也被称为无源主动悬挂,虽然不能随外界的输入进行最优控制,但它可以按照存储在电脑中的各工况下悬挂优化参数指令来调节刚度和阻尼大小[1]。改变悬挂阻尼特性较改变刚度更容易,所以可变阻尼半主动悬挂最为常见。随着新型智能材料的应用,半主动悬挂越来越受人们的重视。
3)主动悬挂。是最高级别悬挂形式,它针对实际工况和用户设定,通过动力源提供动力来实时调节整体和各轮的悬挂参数,使汽车操作稳定性、乘坐舒适性等性能达到最佳组合。目前主要应用于高级轿车和赛车上。
2 主动悬挂系统
2.1 主动悬挂系统组成
主动悬挂是可以自行产生作用力的悬挂。如图1所示,主动悬挂通常主要包括以下几部分:动力源(液压泵,空气压缩机等),产生力及力矩的作动器(油缸,步进电机,电磁铁等),各种传感器和控制单元,有时候也包括普通弹簧和被动阻尼器。
2.2 主动悬挂分类
主动悬挂根据不同分类方法可将其分为不同类型。
主动悬挂按控制方式可分为机械控制悬挂系统和电子控制悬挂系统。机械控制悬挂最早出现,它主要是通过高度控制阀来调节油气弹簧中的油压,进而调节刚度。虽然结构较简单,成本较低,但其控制功能少,精度低,且不能适应多种工况。
近年来随着各种传感器的广泛应用、ECU可靠性的提高、控制策略的完善和作动器技术的发展,主动悬挂逐渐进入电子控制悬挂时代。其信息输入更丰富,功能很多且控制精确,但其结构及控制策略复杂,成本很高。
1.轮胎2.普通弹簧3.被动阻尼器
主动悬挂按执行元件的频率带宽可分为宽带宽悬挂和窄带宽悬挂。宽带宽悬挂也称全主动悬挂,其执行元件的响应频率要超过车轮刚度对应的频率(约为10Hz),频带越高控制效果越好,但越难实现,且成本、重量和消耗的能量都会增加;窄带宽悬挂也称慢主动悬挂,可以将执行元件频响带宽降至只考虑车身姿态振动及转向反应,带宽可降至3~4Hz。在大多数实际运行工况下,其性能都可与主动悬挂相媲美,而在经济性方面则有明显的优势[2]。
主动悬挂按控制介质主要可分为主动空气悬挂、主动油气悬挂、主动液力悬挂等。
主动空气悬挂典型的工作原理:改变主副气室之间通路的大小来调节刚度,用步进电机驱动阻尼力调节杆来调节阻尼力,通过向主气室充放气来调整车高。
主动油气悬挂典型的工作原理:调节空气体积实现刚度特性,通过改变油液管路中的节流孔的数量完成阻尼特性调节。
主动液力悬挂典型的工作原理:通过控制液压油缸活塞两侧的油压差,使得活塞抽动来跟踪路面的变化和车身的变化[3]。
2.3 主动悬挂的电控系统及控制策略
主动悬挂电控系统是典型的多输入多输出系统,如图2所示。其输入主要是当前工况的状态信息,输出主要是调节刚度、阻尼和车高的信号,具体调节方法有很多,通过不同的执行元件来实现。
无论是哪种类型的主动悬挂,都需要有行之有效的控制策略,进而产生准确,可靠且具有鲁棒性的控制规则及算法,只有这样才能最大限度地发挥主动悬挂的性能优势。
一直以来主动悬挂控制理论研究都是热点,目前已经取得一些研究成果,例如天棚阻尼控制、自适应控制、最优控制、预测控制、神经网络控制、模糊控制、鲁棒控制[4]等,其中有些控制理论已经在量产车中应用。
2.4 主动悬挂的优缺点
主动悬挂的主要优点如下。
1)乘适性控制。被动悬挂设计是对各个性能的折中,而主动悬挂则不必在稳态直行时对乘适性折中,可在操控性能不降低的情况下调整悬挂参数获得更好的乘坐舒适性,也可基于设定的驾驶风格进行调整。
2)车高的控制。载荷变化时保持车高不变,保证车轮全行程跳动,消除在非设计行驶高度下引起的操控性变化现象,同时解决了被动悬挂针对载荷变化通常将刚度设计偏高而造成舒适性损失的问题。在粗糙路面上增加离地间隙提高通过性,高速行驶时适当减少离地间隙以减少阻力,同时降低重心利于提高操控性和舒适性。
3)侧倾及纵摆的控制。转向时的车身侧倾、加速、制动时车身的纵摆都可以通过调整有关车轮的悬挂参数来解决,提高了舒适性,同时消除或减少了由于车身运动而带来的车轮定位参数变化和制动跑偏等问题,提高了操控性,也减轻了对转向传动机构、悬挂杆系设计时的过高要求。
4)接地性。通过调节悬挂参数可降低车轮动载波动,提高附着效果,有利于操控性,同时也减轻了轮胎磨损。
缺点方面,主动悬挂结构及控制策略复杂,其硬件要求高、耗能大、成本高,且采用主动悬挂会增加整车重量,其给整车空间布置也带来了一定的困难,这些都是目前限制主动悬挂普及的原因。
3 主动悬挂技术应用发展状况
1954年,通用公司的Federspiel Labrosse教授首次提出主动悬挂概念[5]。
1955年,作为较早开始研发主动悬挂的公司之一,法国雪铁龙研制了一种纯机械式的油气主动悬挂系统,但是它的制造工序过于复杂,最终未能普及。
1995年Obsen和Allen在主动悬挂上尝试采用惯性来测量加速度和驱动液压阀。
进入80年代后,随着电子技术的广泛应用,使得主动悬挂得以真正实现。
1982年美国Lotus公司研制了有源主动悬挂,并在Vovlo740汽车上进行试用。
1984年美国Lotus公司发明了主动悬挂专利,且应用于赛车。
1986年日本丰田soarer车型上采用可以对阻尼刚度三级可调的主动空气悬挂。
1989年丰田Celica车型上装备了真正意义的油气弹簧主动悬挂系统。
1991年日本NISSAN在无限Q45车型上装备了全主动油气弹簧悬挂。
近年来保时捷、奔驰、宝马、福特、奥迪等汽车公司也都纷纷在其高级轿车上装备了各自开发的主动悬挂系统,表1列出部分车型的主动悬挂。
同时主动悬挂在军用车辆上的研究及应用也是从很早时候就开始了,英国早在70年代就在“蝎”式轻型坦克上实验了液力机械主动悬架系统。2005年底美国L-3公司牵头研发生产的电控主动式悬挂系统(ECASS)开始在“悍马”上进行试验。
4 主动悬挂发展趋势
目前主动悬挂研发的重点和难点主要是执行器和控制策略,其发展方向也必然是围绕上述两部分技术寻求突破,具体如下。
1)随着电子技术及智能材料的出现,全新的性能更好的执行器不断出现,比如直线伺服电机、电磁蓄能器,带液压马达控制防侧倾杆系统都是研发热点。
2)针对目前执行器本身的缺点,如果能在执行器的响应速度、能耗、重量及体积、成本及集成度等一项或多项上能有较大提高,都会大大利于主动悬挂的普及。
3)关于非线性段控制算法和提高算法鲁棒稳定性的研究。解决这些问题可以从多方面下手,一是继续研究新的控制算法;二是寻求多种控制算法的复合方法,毕竟单一的算法都有其自身的局限性。如基于LQG的模糊逻辑控制算法等,三是针对模型的不确定性问题,如果能克服及利用“抖振”现象和利用其极限刚度,滑模控制可能是一个较好方法[4]。
4)底盘各主动控制系统的联合控制。车辆各系统之间,车辆各性能之间都存在着相互影响和相互制约,通过对发动机、制动、转向、悬挂等各系统和相关性能进行综合控制,可防止各单独控制间的相互干扰,满足汽车所有系统性能最优而不是单一性能最优。同时联合控制还可以共享和集成传感器、油压源、控制器,这样也可提高系统的可靠性,降低成本。
5 结束语
主动悬挂技术是汽车工业的核心技术之一,目前这一技术主要被国外掌握和垄断,作为国内的主机厂有责任、有必要联合高校和研究所来共同推动主动悬挂的研发,只有这样,我国才有可能在迅速发展的汽车工业中接近和赶超外国技术水平。
摘要：主动悬挂系统能改善车辆的乘坐舒适性和操作稳定性,是汽车工业的核心技术之一。本文简要讨论了主动悬挂组成,分类及各类型主动悬挂的特点和工作原理,阐述了主动悬挂电控系统及其控制策略,总结了主动悬挂的优缺点,介绍了主动悬挂实际应用的情况,最后展望了主动悬挂今后的发展方向。
关键词：汽车悬挂,主动悬挂,技术现状,发展趋势
参考文献
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安全技术的革命——主动防御技术 篇7
随着计算机网络发展和Internet广泛应用,信息已经成为现代社会生活的核心。目前,中国铁路系统不仅建立了自己的局域网、广域网系统,而且在局域网、广域网中,都存在着自然和人为等诸多因素的脆弱性和潜在威胁。对于铁路运输网络系统而言,其网上信息的安全和保密尤为重要。因此,铁路运输网络必须有足够强的安全措施,否则该网络将是个无用、进而危及国家安全的网络。
二、主动防御的产生
现如今网络安全环境急剧恶化,病毒、网络蠕虫、木马、恶意脚本、间谍软件等恶意代码数量呈现成倍迅猛增长的势头,黑客入侵事件的急速攀升,攻击有泛滥之势。在商业利益或政治利益的驱动下,恶意代码以及黑客攻击向多元化、混合化发展,谋取经济利益或政治利益成为主要目的,与以前相比,恶意代码特征更难发现,更难进行检测,黑客攻击越来越难定位,攻击能量越来越大,范围越来越广,尤其互联网的高速发展,黑客、木马、病毒技术更是日新月异,与此同时多年以来安全防御技术并没有实质性的变化,依靠传统的防火墙、入侵检测系统、杀毒软件的建立起来的安全防御体系已经跟不上安全形势的发展,暴露出被动防御、联动效应差,防御层面单一等诸多问题,在应对当前严峻的安全局势已显的力不从心,网络黑色产业链的兴起更加剧了攻击和防守双方的不对称局面。因此,必须依靠技术创新,探索新的安全防御技术,才能从根本上扭转一边倒的安全局势,近年来以行为分析技术为核心的主动防御思想,得到信息安全界的广泛关注,如何从本质上防御探讨和研究,建立差异化、纵深型、立体化的主动防御体系已经成为一种必然的趋势,成为解决海量未知恶意代码和黑客攻击的大形势下最直接有效的解决途径。
三、主动防御的发展
什么是主动防御?主动防御其核心是行为分析技术,主动防御作为具有突破性的反恶意代码反黑客威胁课题,从提出构想、理论研究、技术实现经历了几代的发展过程:
第一代的行为分析技术,采用单行为判定并提示操作的方式,适用性并不是很强。当它检测到一个潜在的恶意行为时,就会弹出提示窗口,提示用户是否允许或阻止该行为。在某些时候,某些合法程序的行为也会被提示为恶意行为,这会给很多不理解这些进程及其行为的用户带来困扰。
第二代,新一代的行为分析技术在第一代技术的基础上,做了很大的改进。它不会仅仅根据某个独立的潜在恶意行为就提示风险,而是依靠行为组合规则组成的行为分析库对程序执行行为的先后顺序进行分析,从而以更加成熟的方式来判断程序的行为是否有恶意,从而避免单行为检测的误判过高的问题,该技术大大提高了对恶意行为判断的准确率。但仍然以窗口提示的方式,寻求用户自行判断程序行为的合法性,用户操作难度依旧很大。
第三代,实现了智能行为分析技术,采用行为算法分析库,借助多维函数算法演算分析行为链组合进行整体判定,在行为逻辑判定处理上相比第二代技术有了突破性的改进,在辨识的准确性、安全防御的深度和广度以及可扩展能力上有了飞跃,使主动防御能更好整合其他安全技术于一体将安全防御扩展到系统的各个层面,形成了体系式主动防御的理念。体系式主动防御融合了可逆分析,可信任评估,安全加固,智能修复等安全技术,更从根本上将程序行为分析在监控、辨识、处理流程上实现了全智能化,无需弹框交由用户判断,体现了主动防御面向未来智能安全发展的方向。
从无到有,从提出到实现,主动防御历经三代技术的不断发展革新,带来了安全技术的革命,以行为分析技术为核心的主动防御系统的推出,正逐渐改变着当前的网络安全攻防格局。
四、体系式主动防御
体系式主动防御技术的成熟,相应的体系式主动防御系统也相继面市,建设差异化、纵深型、立体化的体系式主动防御体系,以应对当前安全形势显得迫在眉睫。体系式主动防御系统由三个核心模块组成,形成全局态势展示中心,构成统一立体主动防御监管平台。
■系统设备组
■系统安全管理中心
■系统客户端
通过分布在受保护目标主机群上的主动防御引擎,实时监控、辨识、处理构成的自动化防御链,主动防御主机遭受的各类已知和未知的恶意代码和黑客攻击,主动防御设备组作为全网络主动防御客户端运行的支撑平台,将负责对客户端主机威胁检查和处理事件数据采集、安全数据分析、安全数据存储,安全策略分发,客户端升级等事务进行循环控制处理,并上报主动防御管理中心,通过主动防御管理中心全网感知网络主机的安全态势,使整个信息安全的工作重点从被动防护转移到事前监测并有效识别已知和未知威胁,事中审计、威胁实时处理、攻击防御、取证和追踪,事后自动修复、加固增强和运维保障层面上来。将防御模式从相对机械、相对被动防护体系提升为能够自动检测辨别、自动防御取证、自动修复加固的新型智能的体系式主动防御体系。
体系式主动防御体系是建立在其具体的技术原理实现上,体系式主动防御技术有以下功能模块:
体系式主动防御系统功能主要包括体系式主动防御功能(监控及检测模块,辨识决策模块,处理模块)、主机安全管理中心功能以及体系式主动防御通信系统组成,在对恶意攻击的主动防御功能实现如下图
1、体系式主动防御功能
体系式主动防御系统能有效主动防御信息系统网络内服务器、主机、流量遭受的恶意代码入侵与木马黑客的攻击,使整个主机系统处于细粒度的安全防御之中。主要包括系统监控及检测模块,辨识决策模块,处理模块。
(1)系统监控及检测模块
体系式主动防御技术其原理是在程序代码访问操作系统的必经路径或攻击的系统资源目标上建立防线,即在操作系统的六大系统(通信系统、内核系统、服务系统、账号系统、应用系统、资源系统)都建立安全防御引擎,使操作系统处于细粒度的安全防御体系中。
同时体系式主动防御技术以操作系统的引导、内核、驱动、服务、应用、插件、网络组件、系统资源等系统运行的信任链和信任环境为检测对象,以恶意行为算法辨别策略为检测手段,具有快速、消耗资源低、动态检测的特点,具有对未知恶意代码精确辨别策略的优点。
在拦截文件系统的关键位置、内核系统、驱动系统、服务系统、应用系统、插件系统、网络系统等影响系统运行安全环境的敏感威胁操作上,对恶意代码具有强大的拦截能力。
(2)辨识决策模块
基于恶意代码行为算法库的主动防御引擎,对于恶意木马、恶意插件、恶意脚本、变种恶意代码、疑难恶意代码、复合型恶意代码、流氓软件、间谍软件等众多的未知恶意代码具有主动防御能力;其核心是恶意代码行为辨别决策算法库,库中辨别决策算法库应该能覆盖了绝大多数恶意行为,辨别未知恶意代码,未知恶意代码、未知威胁能力强大,在对付未知恶意代码方面具有主动捕杀能力,同时识别算法库可以支持升级,以获得最新的行为识别算法;防御引擎可以进行系统修复,对影响系统通信和运行的关键点具有强大修复能力。
(3)处理模块
根据辨识决策系统对恶意程序处理指令,处理模块能及时响应处理要求,隔离或直接粉碎恶意代码程序以及其衍生物,依据逆向分析结果,修复系统损伤。同时进行数据获取、数据分析,形成安全事件信息,取证安全事件判断依据以及电子证据,提交安全处理记录到管理中心。
覆盖于六大系统之上的监控及检测模块、决策辨识模块和处理模块之间具有联动响应机制。决策辨识模块和处理模块实时向监控及检测模块反馈辨识和处理情况,保证行为分析技术的实时性和精确度,实现全智能监控、辨识、处理流程,同时在核心监控、辨识、处理流程之上,体系式主动防御还融合了漏洞补丁、系统加固,智能修复,系统优化等技术,使得体系式主动防御系统为每台受保护主机建立起了一套覆盖全面、重点突出、持续运行的安全防御体系,能有效克服传统安全防御技术之不足,避免信息系统内主机群遭遇严重的安全问题。
2、主机安全管理中心功能
安全管理中心将威胁监控集中在一个安全中心统一审计评估,能提供主机安全威胁和安全评估,掌控信息系统全局主机安全防御态势和具体主机安全防御态势。体系式主动防御系统采用系统精确定位技术,通过安全管理中心平台上记录的系统攻击事件或风险事件,可以迅速发现位于什么位置的主机上,攻击目标是系统那一部分,攻击程序是谁,攻击是否成功等安全状况。精确定位技术将大大提高安全管理员的进一步有效处理突发安全事件的效率。
通过来自主机内核系统、帐号及认证系统、服务系统、通信系统、文件及资源系统、应用系统和第三方安全设备的安全数据流形成的安全数据链,在中心实现安全数据系统之间的数据信息交换和融合,最大限度地发挥安全防御系统效能的信息处理系统。它可以为有关信息安全管理人员提供有关的预警信息数据分析和完整的主机系统安全态势
基于主动防御的网络安全技术研究 篇8
随着互联网的普及应用, 给人们的工作和日常生活, 都带来了极大的便利, 但是在使用互联网的过程中, 网络上的病毒、木马、黑客等对网络安全造成了很大的威胁, 因此如何保证网络的安全, 一直是影响互联网发展的重要问题, 在传统的防火墙和杀毒软件的保护方式中, 采取被动的防御原则, 很难应对日新月异的网络安全形式。随着计算机技术的发展, 病毒和木马等能够造成的危害也越来越大, 软件的漏洞更加容易被黑客利用, 同时出现了很多新的攻击手段, 依靠传统的防火墙和杀毒软件, 很难全方位的保证网络安全, 在这种背景下, 出现了主动防御技术, 以此来提供网络的安全性。
1 网络安全的现状
在计算机发展的初期, 受到当时技术水平的限制, 还没有计算机病毒和木马的概念, 现在的很多学者认为, 最早的计算机病毒模型, 是当时的一些恶意软件, 如1969年的CookieMonster程序, 会让计算机停止所有工作, 只有在输入Cookie这个命令后, 计算机才能够恢复工作, 并不会对电脑的安全造成威胁。随着互联网的出现和发展, 电子邮件开始被越来越多的人使用, 这时出现了很多嵌入邮件的病毒, 如2000年的I loveyou病毒, 只要打开了这个邮件, 电脑就会受到感染, 据不完全的统计表明, 这款病毒造成了100亿美元左右的损失。现在病毒和木马的危害向多样化发展, 包括传播方式的多样化、攻击系统部位的多样化、造成安全种类的多样化, 现在病毒的传播可以通过电子邮件、聊天软件、网页浏览等多种形式, 使得计算机感染病毒, 而不同病毒对于电脑的危害也不同, 如有些病毒会窃取电脑中的资料, 而有些病毒具有很强的破坏性, 甚至损坏硬盘的分区文件, 直接导致计算机的瘫痪。
随着病毒和木马的危害越来越大, 人们采取了多种措施来确保网络的安全, 但是现有的安全措施, 很难对网络进行全方位的保护, 如韩国作为世界上软件产业比较发达的国家, 在2013年其政府网站受到了黑客攻击, 使其瘫痪时间超过了四个小时, 而美国的多家银行等金融机构, 也受到了黑客的攻击, 损失了海量的内部私密数据, 苹果、脸谱等科技业的领先者, 在去年也受到了黑客的攻击, 很多用户资料被窃取。这些政府网站、科技业的巨头, 采用的都是目前最先进的主动防御技术, 但是依然无法保证自身网络的安全, 对于普通用户来说, 个人的隐私更是无法保证, 依靠简单的防火墙和杀毒软件, 就想保护计算机中的资料, 显然不够现实, 因此必须研究新的网络防御技术。
2 常见的主动防御技术
2.1 蜜罐技术
蜜罐技术是主动防御技术中最重要的一种技术, 也是现在研究最多, 并开始在网络上应用的一种技术, 所谓蜜罐技术, 其实就是陷阱技术, 在原有主机的基础上, 设计一个虚拟的主机, 然后故意的暴露一些系统漏洞, 在主动引诱黑客的攻击, 而这个虚拟的主机中没有任何的私密资料, 只会浪费黑客攻击的时间。而在虚拟网络被攻击的过程中, 就可以收集到各种被攻击的数据, 以此来了解网络中存在的安全隐患, 这样就可以对自身的网络进行优化, 再次遇到类似的攻击时, 能够更好的应对, 由此可以看出, 蜜罐技术本身, 并不会增加网络的安全性, 不会对原有的网络不会产生任何的影响, 虚拟网络的暴露甚至会给原有主机带来一定的危险, 但是这种分析黑客行为的技术, 能够为其他防御技术提供重要的参考资料, 目前是一种无法被替代的主动防御技术。
蜜罐技术的发展时间较短, 但是人们在很久之前, 就开始利用蜜罐技术的理念, 如在对病毒和木马的追踪时, 经常需要欺骗黑客, 然后对黑客攻击主机的行为进行分析, 由于没有虚拟主机的引入, 因此这一时期都是真正的主机被攻击, 随着蜜罐技术使用的越来越多, 人们根据实际的安全需要, 开发了一些可以欺骗黑客的工具, 如DTK这样的欺骗工具包等。由于这样的蜜罐技术会对主机的安全带来威胁, 因此人们开始使用虚拟主机来让黑客进行攻击, 但是随着病毒和木马的发展, 黑客的鉴别能力越来越强, 这些虚拟主机容易被黑客识别出来, 现在的蜜罐技术都会搭建真实的主机, 然后加入强大的数据捕捉和控制工具, 并逐渐的将蜜罐技术纳入到密网技术中。
2.2 密网技术
密网技术是在传统蜜罐技术的基础, 形成的一种新的主动防御技术, 密网技术的出现, 可以使相关数据的收集更加精确, 由于具有很高的交互性, 使得虚拟出来的网络更加真实, 而且不再是单纯的一个主机, 密网系统包括了防火墙、入侵检测等模块, 可以更加详细的了解整个攻击过程, 从而对黑客的行为进行分析。密网通常是由多个蜜罐组成的, 如图1所示, 是简单的密网网络拓扑结构, 其中物理蜜罐和虚拟蜜罐都可以是多个, 在整个网络拓扑结构中, 网关处于中心的位置, 在实际的密网组建中, 可以采用网桥或路由网关, 但是由于网桥的隐蔽性更好, 因此使用的效果更好。网关最主要的作用, 就是可以隔离黑客的攻击, 如网关的eth0和eth1两个端口分别连接真正的网络和密网, 密网和真正的网可以组成一个局域网, 这时利用eth2接口连接管理网络, 就可以捕捉所有经过网关的数据。
对于密网技术来说, 数据的控制、捕捉和分析是三个核心内容, 数据控制主要就是为了让黑客攻击虚拟的蜜罐, 要想达到这个目的, 连接技术中网络入侵防止系统 (NIPS) 非常重要, 只有在数据控制完成的基础上, 才能够从防火墙日志、网络通信和系统活动中, 捕捉到黑客攻击行为相关的数据, 进而对数据进行分析。在防火墙日志的数据捕捉中, 可以利用rc.firewall脚本等来实现, 而网络通信中数据的捕捉, 可以利用标准的snort.conf配置文件来实现, 该文件可以将网络通信信息以tcpdump日志文件的形式记录下来, 系统活动的捕捉具有较大的难度, 尤其是现在的黑客都会采用SSH或3DES等通道, 而非传统的HTTP或FTP等, 使得相关的数据必须从系统自身获得, 在这种背景下, 人们推出了Sebek工具来记录系统的活动。
3 基于主动防御技术的网络安全模型分析
所有的网络安全防御技术, 都是建立在P2DR模型的基础上, P2DR就是指Policy (安全策略) 、Protection (防护) 、Detection (检测) 、Response (响应) , 而基于主动防御技术的网络安全模型, 检测就是入侵检测系统, 目前主要的检测方式有网络入侵检测、主机入侵检测和分布式入侵检测等, 利用这些检测系统, 可以完整的记录用户和系统的活动。目前使用较多的主动防御入侵检测系统, 大多都是利用Snort和Base系统, Snort作为一个开元的网络检测系统, 本来是针对Linux系统所设计的, 逐渐的开始支持Windows系统, 但是很多内容都是基于Linux平台的, 因此Linux系统的安全性要高于Windows系统。Snort和Base的入侵检测系统, 主要利用传感器、数据库和分析系统三个模块, 传感器主要利用winpcap这个公共的网络访问系统提供接口, Snort进行数据的筛选和记录, 这些数据可以直接存储到数据库中, 目前的Snort版本可以很好的支持MySQL、ODBC等多种常见的数据库, 记录的数据量较大, 尤其是重要的企业用户, 用户和系统的活动比较多, 如果采用人工的方式进行分析, 那么分析的效率很低, 因此都会使用Base来进行分析, 这样的入侵检测模型, 可以很好的收集、保存和分析系统的活动。
4 结语
主动防御技术的出现, 是网络发展的一种必然趋势, 近些年人们在密网技术的基础上, 会对网络的脆弱性进行评估, 或者在高额的悬赏上, 让黑客提供网络存在的安全问题, 以此来进行相关的优化, 这些都属于主动防御技术, 相信随着信息技术的发展, 会出现更多、更完善的主动防御模型。
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医院计算机安全主动防御技术探讨 篇9
随着计算机和网络技术的高速发展, 分布式计算机网络系统的应用也越来越广泛, 日常生活中人们对网络的依附程度越来越大, 尤其是医院计算机管理过程中。正是由于计算机应用日益普及, 计算机受攻击的可能性也随之提高, 计算机安全的管理也越来越引起众多工程师和研究学者的关注。在这种情况下, 计算机网络安全预防就成为应用系统不可缺少的一个部分, 而且要引起整个社会的重视, 以提高计算机应用系统的安全保护。
2 医院计算机安全面临的问题
目前, 医院计算机网络安全管理是网络研究者的一项重要课题, 通常是指网络通信的安全、传输数据的安全两部分组成。医院计算机网络安全面临的威胁概括为几个方面。
(1) 医院计算机网络病毒威胁。计算机病毒始终是计算机系统安全的一个无法根除的威胁, 破坏操作系统和应用软件。尤其是在网络环境下, 病毒传播速度快, 辐射范围广, 更加难以彻底根除, 一旦病毒侵入计算机网络系统, 就会导致网络利用率大幅下降, 系统资源遭到严重破坏, 也可能造成网络系统整个瘫痪。
(2) 医院计算机网络应用程序漏洞。现今, 网络上使用的应用软件或者是系统软件总是存在各种各样的技术漏洞, 并不是非常完美和安全。这些漏洞正是“黑客”等利用各种技术进行攻击的薄弱部位。
(3) 医院计算机网络管理漏洞。只有对网络上存储、传输的数据信息进行严格管理, 才能确保网络安全。但是大部分的企业在管理方面都做得不够好, 根本不重视网络信息的安全保护, 也没有投入一定的物力、人力以及财力来加强网络安全的防护, 导致管理上存在漏洞。
3 构建计算机安全主动防御体系
3.1 网络管理
医院计算机网络安全主动防御模型中, 网络管理具有重要的作用, 其位于主动防御的核心层面。网络安全管理的对象是安全管理制度、用户和网络安全技术, 尤其是对网络技术的管理, 需要采取各种网络管理策略将网络安全防范技术集成在一起, 成为一个有机的防御系统, 提高网络的整体防御能力;对用户的管理可以与管理制度相互结合, 制定网络安全管理制度, 提高人们的网络安全意识, 培训正确的网络安全操作。增强网络安全人员的法律意识, 提高网络使用警觉性, 确保网络运行于一个正常的状态。
3.2 防御策略
医院计算机网络安全防御策略可以根据网络安全的需求、网络规模的大小、网络应用设备配置的高低, 采取不同的网络安全策略, 其是一个网络的行为准则。本文的网络安全防御策略是一个融合各种网络安全防御技术的纵深策略, 分别集成了网络预警、网络保护、网络检测、网络响应、网络阻止、网络恢复和网络反击等, 确保网络安全达到最优化。
3.3 防御技术
目前, 医院计算机网络主动防御体系采用的防御技术不仅仅是一种技术, 其同时能够合理地运用传统的防病毒、防黑客技术, 并其有机地结合起来, 相互补充, 在此基础上, 使用入侵预测技术和入侵响应技术, 主动式地发现网络存在的漏洞, 防患于未然。
4 网络安全主动防御体系架构
医院计算机网络安全主动防御体系架构是一种纵深的网络安全防御策略, 其涵盖了网络安全管理、网络预防策略和网络预防技术三个层面, 本文将从技术层面详细地阐述网络安全防御体系。本文将医院计算机网络安全主动防御体系分为预警、保护、检测、响应、恢复和反击六个层面, 纵深型的防御体系架构能够将这几种技术融合起来, 形成一个多层的纵深保护体系。
(1) 网络预警。医院计算机网络预警可以根据经验知识, 预测网络发生的攻击事件。漏洞预警可以根据操作系统厂商研究发现的系统存在的漏洞, 预知网络可能发生的攻击行为; 行为预警可以通过抓取网络黑客发生的各种网络攻击行为, 分析其特征, 预知网络攻击;攻击预警可以分析正在发生或者已经发生的攻击, 判断网络可能存在的攻击行为; 情报收集分析预警可以通过从网络获取的各种数据信息, 判断是否可能发生网络攻击。
(2) 网络保护。医院计算机网络保护是指可以采用增强操作系统安全性能、防火墙、虚拟专用网 (VPN) 、防病毒体系构建网络安全保护体系, 以便能够保证网络数据传输的完整性、机密性、可用性、认证性等。
(3) 网络检测。医院计算机网络检测在主动防御系统中具有非常重要的意义, 网络检测可以有效地发现网络攻击, 检测网络中是否存在非法的信息流, 检测本地网络是否存在漏洞, 以便有效地应对网络攻击。目前网络检测过程中采用的技术包括实时监控技术、网络入侵检测技术和网络安全扫描技术等。
(4) 网络响应。医院计算机网络响应可以对网络安全事件或者攻击行为做出反应, 及时保护系统, 将安全事故对系统造成的危害降到最低, 因此, 网络检测到攻击之后, 需要及时地将攻击阻断或者将攻击引诱到一个无用的主机上去, 同时要定位网络攻击源位置, 搜集网络攻击的行为数据或者特点, 便于后期防止类似事件发生。比如检测到网络攻击之后, 可以用网络监控系统或防火墙阻断网络攻击;可以使用网络僚机技术和网络攻击诱骗技术引诱网络攻击到其他位置。
(5) 恢复。及时地恢复医院计算机网络系统, 能够为用户提供正常的服务, 也是降低网络攻击所造成的损失的有效方法之一。为了能够充分地保证网络受到攻击之后恢复系统, 必须做好系统备份工作, 常用的系统备份方法包括现场外备份、冷热备份和现场内备份。
(6) 反击。医院计算机网络反击可以使用各种网络技术对攻击者进行攻击, 迫使其停止攻击, 攻击手段包括阻塞类攻击、探测类攻击、漏洞类攻击、控制类攻击、病毒类攻击和欺骗类攻击等行为, 网络反击必须是在遵循国家的法律法规, 不违反道德的范围内。
5 结束语
医院计算机网络安全防护是一项非常庞大的工程, 尤其是随着计算机技术的发展和进步, 网络安全防护是有机的、动态的, 涉及的内容非常广泛, 不但包括技术方面, 同时还涉及到使用网络的人员、管理机构等诸多内容。信息防护不存在绝对的安全, 将防火墙技术、杀毒软件技术和漏洞扫描等多种技术融合在一起, 全方位地多层次地组合, 建立一个有机的、动态更新的网络安全防护系统, 以构建网络安全保障体系, 确保网络信息传输的可靠性和安全性。
摘要：随着计算机网络技术的发展, 其在医院得到了广泛地应用, 尤其是随着大数据时代的到来, 医院计算机网络的使用有效地实现了患者信息、治疗案例等数据的联网管理, 已经成为医院信息化的重要组成部分, 但是医院计算机网络安全面临的问题日益突出。本文分析了医院计算机网络安全的相关因素, 阐述了计算机网络安全主动防御模型, 同时深入地分析了计算机网络安全主动防御技术的体系架构, 以便人们更好地使用计算机, 提升计算机使用的感知度。
关键词：计算机网络安全,主动防御,预警,监测
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汽车主动安全技术 篇10
1 主动防御技术的概述
随着计算机的不断普及, 在网络安全领域中新诞生了一项技术就是主动防御技术, 人们对其非常重视, 网络安全主动防御技术不仅能够提高网络所具备的的安全性, 而且还能够对影响网络安全的因素及时的发现, 并预测出影响因素所进行的攻击路线, 以采取有效的措施来进行攻击因素的防御的一种技术。由于在保护网络安全的过程中采取了主动防御技术, 给攻击者的攻击增加了难度, 网络系统可以在无人的状态下主动进行防御。目前网络安全中的主动防御技术已经将网络中的安全提高了一个很大的层次, 为网络安全的防护指明了发展的方向。
2 非合作动态博弈定义描述
定义一.通过四元组来对非合作动态博弈的主动防御进行描述的话, 使用来进行参与博弈人员这一集合的表示。而在网络安全的攻防之中, 人员既是策略制定的主要决定着, 也是选择策略的主体, 而大多数的网络攻击中, 攻击者和防御者就会被看成是Pa和Pd二者之间的博弈。
定义二.在网络安全中, 攻防双方是树形的结构, 经常通过三元组进行表示, 也就是 (V, E, U) 。V—一切节点的集合, 节点代表着攻防双方在博弈过程中的不同状态;E—一切有向边的集合, 是攻击和防御的一种策略;U—网络安全中, 一切收益向量的集合, 也就是攻防双方在博弈过程中所得到的收益。
定义三.在网络安全中, 攻防双方的博弈会被集中在信息集h中, 能够满足状态节点集合所提出的的要求:
1) 在信息集h中, 在状态节点的Si位置处, 局中人都会在此处采取行动;
2) 在博弈的过程中, 如果攻防双方到达信息集中的某个状态节点时, 攻防双方也不知道具体的节点位置。攻防双方的博弈树如图1所示:
从图1中可以看出, 网络安全中的攻防双方的博弈树中存在着攻方的信息集h1, 且节点具备着决策的功能。而防御方却存在着两个信息集h2与h3, 这两个信息集中都存在着具备决策功能的节点。
3 多阶段非合作动态博弈
3.1 攻防博弈树的生成
在安全网络中存在着动态博弈, 需要依靠博弈树T (V, E, U) 来对其进行分析和描述, 这主要是由博弈树中体现着攻防双方所选择的策略, 也可以说成是采取行动的时间以及方式方法等。在网络安全中, 攻击方与防御方进行博弈时所形成的博弈树T还包括很多方面。例如参与者的集合、行动的时间、可选择的策略以及收获的信息等多种方面。
为了减少网络攻防图和博弈树上存在的差异性, 网络攻防图可以使用虚拟节点来变成博弈树。将虚拟节点按照是收益量化的方式进行处理, 并保证节点中的高级状态向着低级状态转换, 在此过程中, 攻击节点也会从正常的状态转变到不正常的状态, 而转换的过程也就属于逆过程。通常情况下, 攻击节点会将防御者所使用的策略节点转变为正常状态。子图转换后的新的子图如图2所示。
3.2 多阶段动态博弈的算法
在对安全信息提出假设的基础之上, 与博弈树进行有机结合, 提出多阶段动态博弈的逆向算法。
将博弈树T (V, E, U) 进行输入, 将攻击者所要进行的攻击路线和防御措施、收益等输出。该算法再使用的过程中, 需要对博弈树进行处理, 需要根据叶节点至根节点的位置顺序进行编号, 从左到右依次进行编号, 并对节点的类型进行标示。如果节点属于攻击决策类型的话, 那么在同一高度上的节点都会属于攻击节点的范畴, 在算法计算的过程中, 会对攻击方进行攻击所选用的路径进行预测, 并根据攻击的路径制定出极为有效的防御措施, 并计算出在博弈过程中攻防双方所获取的收益。通常情况下, 攻击者所采取的的策略会保证攻击所使用的路径和攻击效益属于正比的关系, 但是在防御方看来却是反比的关系。在博弈过程中, 攻击方在进行策略的选择中, 往往是考虑自己所获取利益的大小, 因此会选取自己收益较大的攻击方式来进行处理。
在使用多阶段动态博弈的算法进行计算时, 需要先进行假设, 也就是说在博弈的过程中攻防两方都是属于较为理性的, 因此在选择策略的过程中都会选择自己收益最大的策略进行;对完全信息进行假设, 也就是说攻防双方的信息具备对称的性质, 但是这与攻防双方的理性的假设在理论上属于相违背, 如果攻击方所选取的攻击策略与计算方法预测的攻击策略出现偏离的现象的话, 防御方还是可以采取多阶段动态博弈的算法继续进行计算。但是如果完全信息在假设的过程中不能进行有效保证的话, 或者是攻击方的攻击策略出现更新时, 攻击双方的信息就会呈现出非对称的性质。
4 结论
综上所述, 随着科学技术的不断发展, 黑客技术得到了突飞猛进的进步, 我们在网络安全中所使用的传统的防火墙和防入侵等防御技术已经不能满足防御黑客技术入侵的要求了, 因此为了提高网络的安全, 需要在非合作动态博弈的基础上, 对网络安全主动防御技术进行研究, 并将虚拟节点引入到网络攻防图中, 以解决网络安全中存在的安全隐患。在非合作动态博弈的基础之上, 所形成的攻击方和防御方两方的攻击路径和防御措施的预测和计算就会更为准确, 双方在博弈的过程中都会获得最大化的收益。
摘要：科学技术的进步推动了黑客技术的快速发展, 而我国计算机中所使用的被动防御技术已经无法阻止黑客的入侵了, 因此要对现有的防御技术进行研究和更新, 以求发展出的新的防御技术可以改变目前较为被动的防御局面。在非合作动态博弈的基础之上, 对攻防双方在博弈过程中的路径以及措施进行预测, 从而实现主动防御技术的目的。本文先是对主动防御技术进行了概述, 又详细阐述了非合作动态博弈的定义, 最后分析介绍了多阶段非合作动态博弈。
关键词：非合作动态,博弈,网络安全,主动防御技术
参考文献
[1]高晓飞, 申普兵.网络安全主动防御技术[J].计算机安全, 2009 (1) .