基于数字孪生与元宇宙技术的能源互联网态势感知系统论方法研究(一):概念、挑战与研究框架

态势感知是能源互联网的核心任务,为运管调控各项决策提供重要辅助信息。能源互联网的复杂定性对其态势感知任务提出严峻挑战——受其所辖单元日益增长的规模、种类、主动性、耦合性以及外界环境等不确定因素的影响,能源互联网其复杂性与日俱增。系统复杂性所衍生的一些问题超出经典简化论的讨论范畴,亟需一种新的认知手段。该文通过关联数据、数据科学、物理系统与具体应用,提出能源互联网数字孪生系统;进一步,延伸出一种新型数据驱动的态势感知方法论,即数字孪生态势感知(digitaltwinsituation awareness,DT-SA)。其核心思想是将真实世界的固有难题转化到虚拟空间,继而借助复杂系统理论和大数据分析等工具予以解决,具体涉及孪生体建模、分析和认知等核心环节。此外,该文也讨论元宇宙技术对孪生体互联的增强作用,以及相关的科学问题。该系列研究有益于推进能源系统领域和数据科学领域的交叉融合,对于企业数字化转型、数字城市建设等具备参考价值。

主动配电网态势感知技术研究综述与展望

随着分布式电源以及多元化负荷大规模接入,传统无源配电网逐步转化为有源配电网,配电网的故障种类愈发多样化,工作环境、工作状况与拓扑结构日趋复杂。主动配电网更需通过精进、高效的态势感知技术提高系统运行决策的及时性和准确性,准确预测系统潜在风险。文中阐述了主动配电网中态势感知技术的意义与概念,构建了其基本构架,并对态势觉察、态势理解与态势预测的研究进程、研究难点和未来研究方向进行了详细梳理与总结。

多源遥感数据在战场环境智能态势感知的现状及展望

面对复杂战场环境信息的快速变化,及时全面准确地掌握复杂战场环境态势,是未来打赢信息化战争的前提条件。为了探索多源遥感数据对战场环境态势感知的发展方向,基于广泛调研战场环境态势感知的遥感需求,首先对战场环境态势智能感知的概念和内涵进行了阐述,然后对多源遥感数据的处理与战场态势感知应用现状进行概述,分析了遥感在战场态势智能感知面临的挑战,最后提炼总结了遥感在战场态势感知的进展和发展趋势。遥感为战场环境态势感知提供多种观测数据,遥感与人工智能算法结合可以为军事战场环境态势感知提供多种应用,为指挥人员决策提供数据支持,但仍然存在大量挑战需要解决。在分析现阶段成果和面临挑战的基础上,提出了遥感在战场环境智能态势感知的前瞻,指出了基于遥感的深度学习可解释性和智慧战场是遥感在战场智能态势感知发展所面临的困难。

基于云计算的地震网络数据安全态势感知仿真

地震发生前具有特殊波动响应特征,通过地震台网灾害信息可确定震灾范围,但是网络个人用户无法通过终端服务器及时查询地震数据,导致对地震的安全感知出现延迟问题。针对地震数据处理的任务密集、流程复杂的计算需求,提出基于云计算的地震网络数据安全态势感知方法。在地震节点布局中融入贝叶斯结构,构成混合结构化安全态势采集模型。应用数据分类方法估计出地震态势数据,提取地震发生的隶属度特征,构建地震网络数据安全态势感知模型。按照区域影响因子算出地震信息量,利用相似原则区分灾害程度,检测地震发生范围的安全态势。实验结果证明:研究方法感知获取的地震层间位移与震中国方位角和实际情况一致,偏差较小,能够明确当前地震区域的安全态势。

态势感知技术在智慧校园安全中的应用研究

随着网络安全等级保护制度2.0标准的实施,主动防御已成为校园网络安全防护的重要策略,进而也推动着智慧校园安全体系的建设。通过对以态势感知技术在信息资产、业务逻辑、数据采集、架构设计以及安全预警等方面的深入研究,搭建出智慧校园态势感知平台的应用场景,及时捕获校园网络中的漏洞或异常事件,增强对校外攻击行为的主动防御能力,为学校提供精准的网络安全态势信息,从而提高智慧校园安全状况的控制力,进而降低其安全风险,高质量实现智慧校园安全防御目标。

基于改进Markov算法的电力线载波通信网络安全态势感知仿真研究

针对电力线载波通信网络安全态势感知单位运算时间较长且误差较大等问题,基于改进Markov算法研究一种新型通信网络安全态势感知方法。采用分区采集与降维运算数据预处理,去除电力线载波信号干扰因素。利用隶属关联矩阵挖掘网络安全要素特征,构建层次化Markov网络安全态势感知模型。利用BW算法寻找目标参数最优解,来确定感知目标点位置,缩短挖掘时间,提高感知精准度。经过试验验证,所提方法单位感知时间只有60~90 ms,多组并行感知均方误差不超过2%,表明所提方法能够满足电力线载波通信网络安全态势感知应用需求。

天基空间态势感知数据仿真研究进展

空间态势感知(Space Situational Awareness,SSA)数据仿真可以为空间监测设备及态势感知算法(包括空间目标检测、跟踪、识别和表征)的开发、测试和验证提供关键性数据支持,在空间态势感知能力建设中发挥重要作用。本文以天基空间态势感知光学数据仿真为研究对象,给出了SSA数据仿真的研究目的和主要研究内容,详述了SSA光学成像仿真的典型研究方法与过程。介绍了国内外相关工作的研究现状与工作进展,涵盖双目视觉传感器、激光雷达、红外传感器、可见光望远镜和恒星敏感器等不同光学传感系统的成像建模与仿真工作成果。分析了空间态势感知数据仿真研究的发展趋势,为未来SSA数据仿真研究思路与方法提供参考。

浙江省水利网络安全态势感知监管平台设计与实现

针对浙江省水利网络安全威胁信息感知能力弱、系统风险发现滞后、自动报警和处置响应速度慢等问题,依托数据采集、融合、关联分析、态势预测等态势感知技术,结合机器学习、人工智能、NLP分析及SOAR技术能力,设计一种适应浙江省水利网络安全态势感知的监管平台。监管平台架构设计为安全态势提取层、态势分析层、态势预测层、管理及反馈调节层4个层次,实现实时监控、预警与威胁处置、告警管理、安全态势指数展示、自动应急响应等功能。依托网络安全态势感知平台,可从全局角度发现、识别、分析、预测和处置网络安全威胁,提高自动报警和处置反应速度,增强安全监测和主动防御能力。

网络安全态势感知标准在金融行业云场景下的应用实践

围绕金融行业云的网络安全运营需求,基于GB/T 42453—2023《信息安全技术网络安全态势感知通用技术要求》,在银联云上设计和构建了具有安全数据湖、流量解析、多源事件实时关联分析、智能AI安全分析等核心功能的网络安全态势感知平台。该平台能够对运营侧与租户侧面临的安全威胁进行持续监测预警和态势展示,有效满足了云上环境的资产发现、未知威胁检测、全量安全日志统一管理、安全事件处置、安全态势可视化等中小金融机构的安全需求,大幅提升其安全运营效果和效率。

基于大数据技术的网络安全态势感知平台设计

在网络安全威胁不断演变的背景下,构建一套基于大数据技术的网络安全态势感知平台至关重要。本文介绍了网络安全态势感知平台的设计框架,包括系统架构、数据采集与处理、安全事件检测与分析以及实时可视化等关键模块。通过应用案例分析,突显平台在实际环境中的应用效果。实时可视化与报告和自动化响应与持续改进两个章节详细探讨了用户界面设计、报告定制化和自动响应机制。最后,总结了平台设计的关键要点,并展望了未来网络安全领域的发展趋势。

船舶网络安全态势感知方法研究综述

随着船舶信息化、智能化的发展,船舶系统遭受网络攻击的可能性日益增加。为保障船舶系统的正常运行,感知船舶网络的安全态势至关重要。归纳梳理网络安全态势感知和船舶网络安全的相关定义,明确船舶网络安全态势感知的概念;介绍中国船级社(CCS)、波罗的海国际航运协会(BIMCO)等相关海事部门发布的船舶网络风险管理指南,并从网络安全态势感知方面对其进行对比分析;从网络威胁感知和网络态势评估两个方面总结船舶网络安全态势感知的方法,归纳对比他们的优缺点;分析船舶网络安全面临的挑战,预测船舶网络安全态势感知的未来发展趋势。研究结果可对提高船舶系统网络安全防御水平、构建海事网络安全管理体系的研究提供技术参考。

面向战场态势感知的信息融合应用及发展趋势研究

在战争信息化变革的需求牵引以及计算机、网络通信技术的推动下,信息融合技术取得了巨大的发展,并在战场态势感知领域中得到广泛应用。介绍了近年来信息融合技术的发展动态及其在战场态势感知领域的应用成果,分析了信息融合技术在战场态势感知领域中的发展趋势,并着重探讨了信息深度融合处理、分布式协同态势感知、基于人工智能的融合处理等未来研究方向。

大数据背景下网络安全态势感知的技术要点分析

引言 随着互联网技术的深入普及,网络安全问题得到人们的高度关注。现阶段,网络安全技术的协同与管理仍存在很大弊端,无法实现安全数据的有效整合,降低了网络安全维护的效能。网络安全态势感知的出现解决了这一问题,弥补了传统单一网络安全技术存在的不足。网络安全态势感知能够对网络安全软硬件设备采集的信息进行整合。

基于态势感知的高职院校网络安全建设

为解决高职院校校园网络安全问题,引入态势感知技术,分析了高职院校网络安全存在的问题,给出了具体的网络安全态势感知系统工作模型,并从部署网络安全态势感知系统、合力构建网络安全主动防御体系和提升校园网络追踪溯源能力3个方面探讨基于态势感知的网络安全建设提升实施途径,有效提高了高职院校网络安全防御能力和防护水平.

数智赋能安全态势感知与塑造模型

安全态势感知与塑造是维护和塑造安全的关键支撑。数智时代,安全态势感知与塑造亟待数智赋能。文章在分析数智赋能安全态势感知与塑造的内涵和基本要素的基础上,构建并解析数智赋能安全态势感知与塑造模型。数智赋能安全态势感知与塑造是三元空间系统、数智技术与工具、情报工作系统、情报组织机构、安全工作系统和安全组织机构六要素的协调统筹与综合集成。数智赋能安全态势感知与塑造模型涵盖三个关键层次:三元空间安全信息感知(信息层)、基于安全信息的安全态势感知(情报层)以及基于安全情报的安全态势塑造(应用层)。

基于威胁情报的网络空间安全态势感知研究

[研究目的]网络空间安全态势感知是应对网络安全危机的基础。基于威胁情报的网络空间安全态势感知可以有效化解基于安全信息所面临的数据量庞大、非结构化数据众多、难以快速处理等难题。[研究方法]在对大量相关文献分析的基础上,充分运用安全学、情报学、系统工程学等领域的相关知识,构建起基于威胁情报的网络空间安全态势感知模型。[研究结论]基于威胁情报的网络空间安全态势感知是觉察、理解和预测“物理—社会—信息”三元空间中有关网络空间安全数据的完整过程,对整个交互过程起关键作用的是人的认知水平、注意力和记忆力,以及由此而开展的决策、执行等一系列活动。据此,提出了态势理解、预测以及应急响应支持三条链路的运行机制。

地月空间态势感知与应对策略研究

地月空间态势感知是对地月空间活动所依赖的空间环境,以及地月空间相关力量的一切要素、活动和事件的当前情况的认知和未来的预测。文章调研了地月空间态势感知目标——空间碎片和微流星、地月空间目标等的研究进展,总结了其发展趋势;提出了地月空间态势感知与应对系统的功能、组成,架构设计技术、智能规划与决策技术等核心技术规划,以及加快构建地月空间态势感知与应对系统、加快布局人工智能等先进技术应用的发展建议。上述研究结果可为我国未来地月空间态势感知能力的构建提供参考。

“印太海域态势感知伙伴关系”新动向及发展趋势

海洋属性是印太地区地缘战略价值的重要体现。在美日印澳“四边机制”推动下,“印太海域态势感知伙伴关系”倡议以强化东南亚、印度洋和太平洋岛屿海域内的信息收集、分享以及沿岸国家能力建设为目标,兼顾规范地区海洋秩序的长远考虑,体现出针对中国的地缘政治思维和美国主导、盟伴配合的特点。随着具体项目的实施,四国正在将尖端技术应用于印太海域的动态感知,并通过创新型合作方式向更多伙伴国传输和分享数据信息,加强在信息分析、海洋执法和军事协作能力建设方面的协调合作。该倡议对于地区海洋权力格局变迁、印太海域秩序建构和中国海洋活动的影响也逐渐显现。未来,该倡议的拓展性与局限性并存,发展充满不确定性,反向印证了印太海洋的安全与稳定有赖于地区国家的共同努力,而非指向性明显的某种倡议或小集团式安排。

基于DEMATEL-AISM的起重驾驶员态势感知与行为响应模型

为深入挖掘起重驾驶员态势感知信息-行为的因果关系,结合ENDSLEY态势感知模型与决策实验室分析(DEMATEL)-对抗解释结构模型(AISM)方法,构建起重驾驶员态势感知与行为响应模型。首先,以起重作业任务为研究对象,使用态势感知理论分析驾驶员行为响应过程,获取信息要素;其次,基于DEMATEL法,量化研究要素间的相互关系,得到综合影响矩阵,进而分析要素的属性及特征值,确定模型的关键要素;最后,采用AISM获得原因-结果属性稳定的层级结构,据此构建起重驾驶员态势感知与行为响应信息模型。结果表明:得到包含轨迹预测与规划、避碰等关键要素的22个要素及影响关系构成的5层信息模型;而且,模型明确了信息要素属性特征、影响关系及影响程度,较好地解释了驾驶员态势感知及行为响应过程。

冬奥会态势感知与运行指挥系统研究

全面保障北京冬奥会的安全运行面临3大核心问题:城市和赛事运行风险耦合关联辨识难、城市运行和疫情全局时空风险监测难、三区办赛和部门协同跨区域指挥保障难。为突破耦合风险辨识难题,构建冬奥会链式耦合风险评估技术,揭示耦合风险的传导放大机制,填补大型活动全局风险辨识的技术空白;为攻克风险时空监测难题,建立城市运行域关键生命线保障大数据监测预警模型,开发社交接触域的疫情传播风险分析技术;为解决协同指挥保障难题,首创“数据+任务”联合驱动的指挥模式,建立混合现实可视化和协同会商系统。并以张家口赛区过暖融雪预警作为具体案例详细展示系统的实际应用效果。研究相关成果为冬奥会提供了坚实的安全保障,同时为其他大型活动和城市安全建设提供重要参考。