目錄
第1章 概述 1
1.1 海洋機器人概述 1
1.1.1 分類 2
1.1.2 特點及應用場景 7
1.1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 9
1.2 海洋機器人系統(tǒng)及安全問題 14
1.2.1 系統(tǒng)組成 15
1.2.2 安全問題 16
1.2.3 發(fā)展趨勢 19
1.3 本章小結 20
思考題 21
第2章 物理安全 22
2.1 海洋環(huán)境概述 22
2.1.1 海洋環(huán)境分類 22
2.1.2 海洋環(huán)境挑戰(zhàn) 23
2.2 物理安全問題 25
2.2.1 碰撞問題 26
2.2.2 腐蝕問題 27
2.2.3 水密性問題 28
2.2.4 極端壓力問題 29
2.2.5 能源問題 30
2.3 防護措施 30
2.3.1 材料設計 31
2.3.2 結構設計 35
2.3.3 功能設計 38
2.4 本章小結 40
思考題 40
第3章 主機安全 41
3.1 海洋機器人主機系統(tǒng)組成 41
3.1.1 傳感器 42
3.1.2 控制器 44
3.1.3 執(zhí)行器 45
3.1.4 芯片 45
3.1.5 軟件 47
3.1.6 應用案例 47
3.2 海洋機器人主機安全風險 49
3.2.1 傳感器數(shù)據(jù)安全風險 49
3.2.2 控制器安全風險 50
3.2.3 執(zhí)行器安全風險 51
3.2.4 芯片安全風險 51
3.2.5 應用程序安全風險 52
3.3 海洋機器人主機安全防護手段 52
3.3.1 傳感器數(shù)據(jù)安全防護 53
3.3.2 控制器安全防護 53
3.3.3 執(zhí)行器安全防護 54
3.3.4 芯片安全防護 54
3.3.5 應用程序安全和應急響應 58
3.4 本章小結 63
思考題 63
第4章 通信安全 64
4.1 海洋機器人通信概述 64
4.1.1 通信概念與組成 64
4.1.2 水下通信環(huán)境與挑戰(zhàn) 65
4.2 海洋機器人水下通信現(xiàn)狀 66
4.2.1 水下通信方式 66
4.2.2 水聲通信關鍵技術與協(xié)議 71
4.3 海洋機器人水聲通信風險與防護 79
4.3.1 水聲通信的安全威脅 79
4.3.2 水聲通信的安全防護技術 84
4.4 本章小結 90
思考題 90
第5章 組網(wǎng)安全 91
5.1 海洋機器人組網(wǎng)概述 91
5.1.1 組網(wǎng)的基本概念 91
5.1.2 移動自組網(wǎng)的特點 92
5.1.3 海洋機器人組網(wǎng)的拓撲結構 94
5.1.4 海洋機器人組網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀 96
5.2 海洋機器人組網(wǎng)協(xié)議與關鍵技術 96
5.2.1 路由協(xié)議 97
5.2.2 定位與時鐘同步技術 102
5.3 海洋機器人組網(wǎng)安全 108
5.3.1 安全威脅 109
5.3.2 防護措施 111
5.4 本章小結 124
思考題 124
第6章 人工智能安全 126
6.1 人工智能基礎 126
6.1.1 發(fā)展歷史 126
6.1.2 學習范式 127
6.2 人工智能在海洋機器人系統(tǒng)中的應用 130
6.2.1 人工智能在物理結構設計中的應用 130
6.2.2 人工智能在主機系統(tǒng)中的應用 131
6.2.3 人工智能在通信系統(tǒng)中的應用 134
6.2.4 人工智能在集群組網(wǎng)中的應用 135
6.3 人工智能安全問題及防御措施 136
6.3.1 算法漏洞與防御措施 136
6.3.2 數(shù)據(jù)漏洞與防御措施 140
6.3.3 模型漏洞與防御措施 143
6.4 未來展望 147
6.4.1 海洋機器人系統(tǒng)中人工智能新興應用 147
6.4.2 海洋機器人系統(tǒng)中人工智能安全未來發(fā)展方向 149
6.5 本章小結 150
思考題 150
參考文獻 152