論文の概要: Real-Time Bayesian Detection of Drift-Evasive GNSS Spoofing in Reinforcement Learning Based UAV Deconfliction
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2507.11173v1
- Date: Tue, 15 Jul 2025 10:27:27 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-07-16 19:46:03.073743
- Title: Real-Time Bayesian Detection of Drift-Evasive GNSS Spoofing in Reinforcement Learning Based UAV Deconfliction
- Title(参考訳): 強化学習に基づくUAV分解におけるDrift-Evasive GNSS Spoofingのリアルタイムベイズ検出
- Authors: Deepak Kumar Panda, Weisi Guo,
- Abstract要約: 無人無人航空機(UAV)は、正確なリアルタイムの局地化と航法のためにグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)の擬似距離測定に頼っている。
この依存は、敵がUAV受信機を騙す偽りを操る洗練された偽造脅威にそれらを暴露する。
従来の分布シフト検出技術は、しばしばサンプルのしきい値の蓄積を必要とし、迅速な検出とタイムリーな応答を妨げる遅延を引き起こす。
本研究では,UAVナビゲーションにおける微妙な行動偏差を検出するために,強化学習(RL)批判ネットワークから評価値の時間的変化を監視する,ベイズオンライン変化点検出(BOCPD)アプローチについて検討する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 6.956559003734227
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Autonomous unmanned aerial vehicles (UAVs) rely on global navigation satellite system (GNSS) pseudorange measurements for accurate real-time localization and navigation. However, this dependence exposes them to sophisticated spoofing threats, where adversaries manipulate pseudoranges to deceive UAV receivers. Among these, drift-evasive spoofing attacks subtly perturb measurements, gradually diverting the UAVs trajectory without triggering conventional signal-level anti-spoofing mechanisms. Traditional distributional shift detection techniques often require accumulating a threshold number of samples, causing delays that impede rapid detection and timely response. Consequently, robust temporal-scale detection methods are essential to identify attack onset and enable contingency planning with alternative sensing modalities, improving resilience against stealthy adversarial manipulations. This study explores a Bayesian online change point detection (BOCPD) approach that monitors temporal shifts in value estimates from a reinforcement learning (RL) critic network to detect subtle behavioural deviations in UAV navigation. Experimental results show that this temporal value-based framework outperforms conventional GNSS spoofing detectors, temporal semi-supervised learning frameworks, and the Page-Hinkley test, achieving higher detection accuracy and lower false-positive and false-negative rates for drift-evasive spoofing attacks.
- Abstract(参考訳): 無人無人航空機(UAV)は、正確なリアルタイムの局地化と航法のためにグローバルナビゲーション衛星システム(GNSS)の擬似距離測定に頼っている。
しかし、この依存は、敵がUAV受信機を騙す偽りを操る、洗練された偽造脅威にそれらを暴露する。
これらのうち、ドリフト回避スプーフィングは微妙な摂動測定を行い、従来の信号レベルのアンチ・スプーフィング機構を誘発することなく、徐々にUAVの軌道を逸脱させる。
従来の分布シフト検出技術は、しばしばサンプルのしきい値の蓄積を必要とし、迅速な検出とタイムリーな応答を妨げる遅延を引き起こす。
したがって、攻撃開始を識別し、代替センシングモードによる緊急計画を可能にするために、堅牢な時間スケール検出法が不可欠であり、ステルス対逆操作に対するレジリエンスを向上させる。
本研究では,UAVナビゲーションにおける微妙な行動偏差を検出するために,強化学習(RL)批判ネットワークから評価値の時間的変化を監視する,ベイズオンライン変化点検出(BOCPD)アプローチについて検討する。
実験結果から,この時間的値に基づくフレームワークは従来のGNSSスプーフィング検出器,時間的半教師付き学習フレームワーク,Page-Hinkleyテストよりも優れており,より高い検出精度とドリフト回避スプーフィング攻撃に対する偽陽性および偽陰性率の低下を実現していることがわかった。
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