Perpustakaan Digital ITB

Kemunculan sistem otonom di berbagai sektor industri menghasilkan peningkatan efisiensi dan keamanan pada operasional. Revolusi Industri 4.0 memberikan landasan untuk mengaplikasikan digitalisasi berbagai sistem otonom yang dapat mengoptimalkan proses dan memberikan peluang untuk implementasi industri cerdas. Namun, peningkatan pada ketergantungan teknologi digital pada kegiatan perindustrian menyebabkan sistem-sistem otonom rentan terhadap ancaman siber. Khususnya, ancaman atau serangan pada sensor dan aktuator yang dapat menimbulkan risiko yang signifikan pada timbulnya konsekuensi berbahaya secara langsung. Penelitian ini berfokus untuk menghadapi tantangan ini dengan mengembangkan metode estimasi keadaan aman berantai yang dirancang untuk meningkatkan tingkat pertahanan siber terhadap serangan sensor dan aktuator pada sistem otonom. Metode estimasi keadaan aman berantai yang diusulkan dalam bentuk dua pengamat tak linier yang dikembangkan sehingga mampu untuk melakukan estimasi keadaan sistem sebenarnya dan besar dari serangannya pada sensor dan aktuator oleh setiap pengamat. Dalam proses pengembangan ini, kondisi yang diperlukan untuk memenuhi konvergensi dan stabilitas estimasi keadaan dan serangan disediakan dengan formulasinya dalam bentuk pertidaksamaan matriks linier. Validasi keampuhan metode estimasi keadaan aman ini dilakukan melalui implementasi pada kendaraan otonom seperti simulasi numerik pada truk kontainer otonom serta pengujian eksperimental pada truk kontainer otonom yang keduanya mengalami serangan sensor dan aktuator. Hasil implementasi menunjukkan akurasi estimasi keadaan sebenarnya yang tinggi dan begitu pula untuk estimasi besaran serangan pada sensor maupun aktuator. Metode ini menghasilkan RMSE sebesar 2,77 m dan 0,0983 rad untuk estimasi serangan posisi dan orientasi bacaan sensor serta 0,1079 m dan 0,0143 rad untuk estimasi pengaruh serangan aktuator pada posisi dan orientasi pada simulasi truk kontainer otonom. Pada eksperimen truk kontainer otonom, metode ini mencapai operasi dengan error lateral lintasan sebesar 0,0245 m dan error orientasi sebesar 0,0054 rad. Hasil ini menunjukkan potensi peningkatan keamanan dan keandalan pada implementasi sistem otonom secara signifikan terhadap serangan sensor dan aktuator.