[發明專利]基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法、系統及介質

在審

• 申請號: 202210435430.0
• 申請日: 2022-04-24
• 公開（公告）號: CN114828012A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發明（設計）人: 傅以恒;元銘
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: H04W12/108
• 分類號: H04W12/108;H04W12/0431;H04W12/00;H04W4/44;H04W4/46;H04B7/185;G08G5/00
• 代理公司: 佛山粵進知識產權代理事務所(普通合伙) 44463
• 代理人: 王余錢

1.一種基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法，其特征在于，包括以下步驟：

在無人機起飛前，通過地面站對無人機分配公私秘鑰，先加入信任鏈主鏈作為初始信任鏈的第一個區塊，根據所述第一個區塊生成表決任務區塊鏈，表決區塊鏈，數據同步狀態網絡區塊鏈，日志區塊鏈的初始區塊；

在無人機起飛后，集群中所有無人機定時發起信任區塊鏈的校驗更新，選取臨時結算機管理信任區塊鏈的結算，集群中剩余無人機基于區塊鏈共識機制進行校驗，啟動一次信任更新回合；

當集群無人機中任意無人機的提案未通過校驗而被否決時，則更換臨時結算機，判斷是否進行新一輪信任更新；

在錯誤機體區塊鏈中有數據時，則對應無人機節點被認定為危險無人機，制定機動規避議案進行機動規避；

集群中無人機根據數據同步網絡區塊鏈的最后一個區塊數據進行數據檢查，若發現與本機存儲的鏈數據有差異，則請求更新，進行校驗。

2.根據權利要求1所述的一種基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法，其特征在于，無人機集群自治決策的區塊鏈包括：信任意向區塊鏈，信任主區塊鏈，表決任務區塊鏈，表決區塊鏈，黑名單區塊鏈，錯誤機體區塊鏈，數據同步狀態網絡區塊鏈，日志區塊鏈。

3.根據權利要求1所述的一種基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法，其特征在于，所述的集群中所有無人機定時發起信任區塊鏈的校驗更新，具體為：

創建一條新的信任意向區塊鏈，將首先完成頭結點計算的無人機作為臨時結算機管理本次信任鏈的結算，其他無人機基于共識機制對信任意向區塊鏈進行校驗，待校驗通過把自己信息加入到該信任意向區塊鏈的最后；

若所述臨時結算機發現存在新無人機加入事件，按照響應的密鑰對事件進行校驗后，將新無人機節點加入到信任意向區塊鏈，若黑名單區塊鏈中的無人機嘗試重新認證，則通知其他無人機進行重點校驗；

集群中的臨時結算機發布表決檢查任務到任務表決區塊鏈，所有無人機對信任意向區塊鏈最后區塊結合其他區塊再度進行校驗；

所有無人機將得到的校驗結果發布在表決區塊鏈，若50％以上無人機節點達成共識，則臨時結算機把該最后一個區塊加入到信任主區塊鏈中，否則重新開始構建，且根據否決黑名單機制執行；臨時結算機將整個表決區塊鏈的數據，全部打包存在日志區塊鏈中，并初始化下一次的表決區塊鏈的初始區塊；

所述臨時結算機檢查黑名單區塊鏈內被擱置的無人機節點，若所述被擱置無人機節點未通過次數大于預設次數閾值，則將其加入到錯誤機體區塊鏈中；若所述被擱置無人機節點重新鑒權通過加入信任區塊鏈，則將其移除出黑名單區塊鏈。

4.根據權利要求1所述的一種基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法，其特征在于，所述的當集群無人機中任意無人機的提案未通過校驗而被否決時，則更換臨時結算機，判斷是否進行新一輪信任更新，具體為：

通過發現問題的無人機在表決任務區塊鏈發起不信任投票提案，并設置發現問題的無人機為不信任投票的臨時結算機，其他在信任鏈的無人機進行投票；

若50％以上無人機節點達成不信任共識，則臨時結算機立即發起新一輪的信任區塊鏈更新，并將不信任機上一輪產生的全部區塊廢除；

臨時結算機將整個表決區塊鏈的數據，全部打包存在日志區塊鏈中，并初始化下一次的表決區塊鏈的初始區塊；

舊的信任意向區塊鏈和表決區塊鏈的數據將被繼續保留兩個信任更新回合，而后被全部無人機自行刪除棄用。

5.根據權利要求1所述的一種基于分布式區塊鏈的無人機集群自治方法，其特征在于，所述的在錯誤機體區塊鏈中有數據時，則對應無人機節點被認定為危險無人機，制定機動規避議案進行機動規避，具體為：

集群中無人機動態監測特定近場信號，若監測到特定近場信號則將發現信號的無人機作為臨時結算機，提出機動規避議案需求，所有無人機立即收集數據并共享給該臨時結算機；

所述臨時結算機根據收集的信息，提出機動規避議案并提交至其他無人機進行表決，所述機動規避議案中包含飛行路線及方案；

若50％以上無人機節點達成共識，則表決通過，所有無人機按所述機動規避議案執行規避飛行。