2022區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域

2022區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域

目錄

前言............................................................................1

i.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)快速發(fā)展...............................................1

2.區(qū)塊鏈技術(shù)在無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用與機(jī)遇........................................2

2.1.概述.....................................................................2

2.2.波音.....................................................................3

2.3.IBM...........................................................................................................................................3

2.4.沃爾瑪..................................................................3

2.5.DEEPAERO............................................................................................................................4

2.6.SKYFchain團(tuán)隊...........................................................4

3.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域分析........................................5

3.1.優(yōu)勢....................................................................5

3.2.影響...................................................................5

3.3.挑戰(zhàn)...................................................................6

4.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域最新進(jìn)展...................................6

前言

隨著無人機(jī)的發(fā)展，不斷有新用戶進(jìn)入空域，為區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)融入概

念化的空域生態(tài)系統(tǒng)提供了一個絕佳機(jī)會。通過更快地利用前沿技術(shù)，空域新

成員的設(shè)備有可能比傳統(tǒng)飛機(jī)“更智能”，用于管理空域新成員飛行的基礎(chǔ)設(shè)施

需要實現(xiàn)高度自動化、協(xié)同和互操作性。

1.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)快速發(fā)展

區(qū)塊鏈技術(shù)終結(jié)“數(shù)據(jù)篡改”時代，推動無人機(jī)快速發(fā)展

創(chuàng)業(yè)公司RedCat希望在區(qū)塊鏈上存儲無人機(jī)的飛行數(shù)據(jù)，以保證數(shù)據(jù)不

被篡改。該公司在近日推出了其無人機(jī)數(shù)據(jù)平臺的第二個測試版本。

RedCat的首席執(zhí)行官JeffThompson在2017年時表示，他正在研究阻礙

商用無人機(jī)業(yè)務(wù)發(fā)展的因素，并且認(rèn)為對黑匣子系統(tǒng)的需求量會逐漸增多，所

謂的黑匣子實際上是一種跟蹤飛行數(shù)據(jù)的飛行記錄儀。他相信他可以創(chuàng)建一個

平臺，在無人機(jī)上重現(xiàn)這種能力，并將其存儲在區(qū)塊鏈上，以利用區(qū)塊鏈保持

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數(shù)據(jù)不變的特性。

這個工具可以幫助參與事故調(diào)查的相關(guān)各方，例如去年無人機(jī)在倫敦造成

蓋特威克機(jī)場關(guān)閉的事件。他們可以檢查RedCat中的記錄，并能夠確定他們

查看的數(shù)據(jù)是準(zhǔn)確的，沒有以任何方式被篡改。

Thompson表示，如果該行業(yè)能夠與其他類型的商業(yè)空中交通共享空域，

那么這樣的系統(tǒng)絕對是必不可少的。然而，該公司想做的絕不僅僅是創(chuàng)建數(shù)據(jù)

跟蹤系統(tǒng)，他們還希望無人機(jī)公司能夠了解他們的無人機(jī)的實時狀況。這一目

標(biāo)是幫助公司控制和監(jiān)控?zé)o人機(jī)流量，并更好地了解它們的使用方式。

這實際上是第二個測試版，已經(jīng)有200人在第一輪中積極使用這個平臺

了。這個新的測試版的目的是為了獲得無人機(jī)社區(qū)的其他反饋，包括公司、飛

行員、監(jiān)管機(jī)構(gòu)和保險公司，他們可以在RedCat存儲的數(shù)據(jù)中獲益。該公司

總部位于波多黎各，迄今已籌集了220萬美元的資金。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)在無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用與機(jī)遇

2.1.概述

我們要把區(qū)塊鏈作為核心技術(shù)自主創(chuàng)新的重要突破口，明確主攻方向，加

大投入力度，著力攻克一批關(guān)鍵核心技術(shù)，加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)

展。

區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用已延伸到數(shù)字金融、物聯(lián)網(wǎng)、智能制造、供應(yīng)鏈管理、數(shù)

字資產(chǎn)交易等多個領(lǐng)域。目前，全球主要國家都在加快布局區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展。

我國在區(qū)塊鏈領(lǐng)域擁有良好基礎(chǔ)，要加快推動區(qū)塊鏈技術(shù)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展，積

極推進(jìn)區(qū)塊鏈和經(jīng)濟(jì)社會融合發(fā)展。會議強(qiáng)調(diào)，“要強(qiáng)化基礎(chǔ)研究，提升原始

創(chuàng)新能力，努力讓我國在區(qū)塊鏈這個新興領(lǐng)域走在理論最前沿、占據(jù)創(chuàng)新制高

點(diǎn)、取得產(chǎn)業(yè)新優(yōu)勢。要推動協(xié)同攻關(guān)，加快推進(jìn)核心技術(shù)突破，為區(qū)塊鏈應(yīng)

用發(fā)展提供安全可控的技術(shù)支撐。要加強(qiáng)區(qū)塊鏈標(biāo)準(zhǔn)化研究，提升國際話語權(quán)

和規(guī)則制定權(quán)。要加快產(chǎn)業(yè)發(fā)展，發(fā)揮好市場優(yōu)勢，進(jìn)一步打通創(chuàng)新鏈、應(yīng)用

鏈、價值鏈。要構(gòu)建區(qū)塊鏈產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加快區(qū)塊鏈和人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)

網(wǎng)等前沿信息技術(shù)的深度融合，推動集成創(chuàng)新和融合應(yīng)用。要加強(qiáng)人才隊伍建

設(shè)，建立完善人才培養(yǎng)體系，打造多種形式的高層次人才培養(yǎng)平臺，培育一批

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領(lǐng)軍人物和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊?！?/p>

在無人機(jī)領(lǐng)域，有關(guān)區(qū)塊鏈的研發(fā)其實也早就開始了。區(qū)塊鏈技術(shù)可以在

輔助空中交通管理、解決數(shù)據(jù)儲存問題，以及解決無人機(jī)云系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的信任

危機(jī)問題等方面發(fā)揮作用。

目前，國內(nèi)外已有不少公司就區(qū)塊鏈技術(shù)在無人機(jī)方面的應(yīng)用進(jìn)行了開

發(fā)。

QoCd?

N?N?攸日

美國公司與人工智能技術(shù)提供商SparkCognition合作，開發(fā)了基于區(qū)塊鏈

技術(shù)的無人機(jī)跟蹤系統(tǒng)和空中交通管理解決方案。雙方將使用人工智能和區(qū)塊

鏈技術(shù)跟蹤飛行中的無人駕駛飛行器，并規(guī)劃交通路線，以確保運(yùn)輸安全。同

時還計劃提供標(biāo)準(zhǔn)化的編程接口，用以支持包裹投送、工業(yè)檢查和其他商業(yè)應(yīng)

用。止匕外，波音公司正在組建一個新機(jī)構(gòu)，它將在未來移動生態(tài)系統(tǒng)中提供貨

物運(yùn)輸和城市航空服務(wù)。

2.3.IBM

2018年9月，根據(jù)美國專利商標(biāo)局(USPTO)公布的文件，IBM在一項專利

申請中詳述了其區(qū)塊鏈如何用于存儲與無人駕駛飛行器(UAV)飛行相關(guān)的數(shù)

據(jù)。特別是在安全風(fēng)險較高的情況下，為確?？沼蚬苤茊T和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對天空中

數(shù)量越來越多無人機(jī)的有效監(jiān)管。區(qū)塊鏈可以記錄與無人機(jī)飛行相關(guān)的各種不

同數(shù)據(jù)，包括其位置，制造商信息以及型號，其他任何異常行為，天氣條件，

與禁飛區(qū)域的距離等。在IBM該系統(tǒng)下，許可的區(qū)塊鏈可以包括響應(yīng)于環(huán)境觸

發(fā)而改變的可變塊時間。例如，如果無人機(jī)飛行太靠近禁飛區(qū)域，它可能觸發(fā)

風(fēng)險標(biāo)記，增加網(wǎng)絡(luò)的阻塞時間，從而為空域管制員提供該無人機(jī)和其操作員

的數(shù)據(jù)。相反，攜帶緊急醫(yī)療用品的無人機(jī)會被授予在限制空域內(nèi)飛行的特殊

許可，這樣監(jiān)管機(jī)構(gòu)可以從區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)中辨別。

2.4.沃爾瑪

IBM也并不是唯一一個將區(qū)塊鏈視為無人機(jī)和無人駕駛車輛相關(guān)問題的解

決方案。沃爾瑪?shù)囊豁棇＠暾堬@示，沃爾瑪同樣希望利用區(qū)塊鏈技術(shù)來保護(hù)

整個由機(jī)器人和自動駕駛汽車組成的供應(yīng)鏈中的包裹運(yùn)送系統(tǒng)的安全。根據(jù)美

國專利商標(biāo)局透露，沃爾瑪在2019年1月提交的“克隆無人機(jī)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)

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用”專利申請，并于8月1日公開了這項專利。根據(jù)披露的信息顯示，沃爾瑪

打算將區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在無人機(jī)信息傳輸中，包括無人機(jī)識別號、飛行高度、

飛行速遞、飛行路線、電池信息或裝載能力等，而且可以基于無人機(jī)之間的中

間位置來共享信息。

2.5.DEEPAERO

來自阿聯(lián)酋的阿治曼DEEPAERO公司也在研發(fā)基于區(qū)塊鏈的人工智能驅(qū)

動的、自主自制的智能無人機(jī)系統(tǒng)(UAS)交通管理(UTM)平臺。該平臺可用于保

障共享空域內(nèi)有人/無人低空民航飛行的安全。公開報道的資料顯示，DEEP

AEROUTM平臺將從全局角度出發(fā)協(xié)調(diào)各UTM系統(tǒng)之間的整合問題，并且可

以在不破壞現(xiàn)有的有人航空系統(tǒng)體系的情況下，使制造商、服務(wù)提供商和終端

用戶等工業(yè)部門安全高效地使用無人機(jī)。該公司首席執(zhí)行官表示：“無人機(jī)的

使用正在呈指數(shù)級數(shù)增長，我們正在朝著一個百萬級無人機(jī)數(shù)量和十億級飛行

次數(shù)的未來進(jìn)發(fā)。在不久的將來，商業(yè)無人機(jī)將成群結(jié)隊地飛行在藍(lán)天之上。

而目前的空域管理和空中交通流量管理系統(tǒng)并沒有處理與無人機(jī)飛行相關(guān)事務(wù)

的能力。止匕外，預(yù)期的無人機(jī)交通密度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有空中交通管理系統(tǒng)的處

理能力。"DEEPAERO進(jìn)行的工作包括空域設(shè)計、動態(tài)地理圍欄、擁堵管理、

地形規(guī)避、路徑規(guī)劃與再規(guī)劃、分立管理、排序與間距和意外事件管理等功能

的原型技術(shù)研發(fā)。其無人機(jī)系統(tǒng)交通管理平臺則包含了通用無人機(jī)注冊標(biāo)準(zhǔn)、

安全識別系統(tǒng)、防篡改飛行數(shù)據(jù)記錄儀、準(zhǔn)確可靠的三維地圖數(shù)據(jù)、動態(tài)氣象

信息和無人機(jī)節(jié)點(diǎn)間的安全通信等功能。

2.6.SKYFchain團(tuán)隊

去年，俄羅斯航空工程師建造了一種新型的無人機(jī)，該機(jī)可以攜帶多達(dá)

880磅的重量，在8小時內(nèi)可以行駛220英里。除了運(yùn)送大量貨物，也可撲滅

火災(zāi)，噴灑殺蟲劑和化肥。而無人機(jī)所做的一切都將被工程師記錄在區(qū)塊鏈

上，這就是SKYFchain。SKYFchain團(tuán)隊希望他們的區(qū)塊鏈無人機(jī)能夠打開市

場，推廣能攜帶更多的貨物重型無人機(jī)。

國內(nèi)近年就區(qū)塊鏈和無人機(jī)之間的應(yīng)用也進(jìn)行了積極探索。有觀點(diǎn)表示，

無人機(jī)作為物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)領(lǐng)域比較成熟的應(yīng)用，與區(qū)塊鏈有著廣泛的結(jié)合場

景。

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區(qū)塊鏈技術(shù)因為具有去中心化、開放性、自治性、信息不可篡改、匿名性

等特征，越來越受到政府機(jī)關(guān)和國際組織的重視。其技術(shù)本質(zhì)上是一個去中心

化的數(shù)據(jù)庫，同時作為比特幣的底層技術(shù)存在，存儲著一個點(diǎn)對點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上的資

產(chǎn)和交易信息。

我國對于區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)注由來已久。早在2016年，國務(wù)院印發(fā)的

《“十三五”國家信息化規(guī)劃》(以下簡稱為《規(guī)劃》)，區(qū)塊鏈技術(shù)就首次被

列入。未來，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求進(jìn)一步提升，各項

前沿科技延伸性逐步擴(kuò)展，區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用也將更加廣泛，推動更多領(lǐng)域?qū)?/p>

現(xiàn)重大變革。

可以預(yù)料，區(qū)塊鏈技術(shù)未來在無人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，也將會越來越多。

3.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域分析

3.1.優(yōu)勢

為響應(yīng)國際民航組織(ICAO)關(guān)于無人機(jī)交通管理(UTM)和空中交通管理

(ATM)系統(tǒng)安全集成的要求，AirMarket起草了一份題為《在未來航空系統(tǒng)中

整合大規(guī)模無人機(jī)業(yè)務(wù)的去中心化解決方案》的詳細(xì)報告。這份報告總結(jié)了區(qū)

塊鏈在擬議的UTM結(jié)構(gòu)中可以提供的許多優(yōu)勢。區(qū)塊鏈的安全和加密能力能

夠增強(qiáng)無人機(jī)系統(tǒng)(UAS)注冊、身份識別和遠(yuǎn)程跟蹤的完整性。區(qū)塊鏈協(xié)議的

固有功能可以使P2P通信和數(shù)據(jù)交換以一種安全、經(jīng)過身份驗證和內(nèi)聚的方式

得以實現(xiàn)。同樣，支持UTM的基礎(chǔ)設(shè)施可以利用區(qū)塊鏈來指定或協(xié)調(diào)何時可

以訪問各個空域段以及誰可以訪問。從長遠(yuǎn)來看，UTM服務(wù)供應(yīng)商和數(shù)據(jù)提供

商可以通過區(qū)塊鏈提供服務(wù)和產(chǎn)品來換取即時支付結(jié)算，從而從區(qū)塊鏈中獲

益。

3.2.影響

高度自動化技術(shù)的出現(xiàn)與區(qū)塊鏈提供的創(chuàng)新功能密不可分。通過在UTM

框架的開發(fā)過程中使用區(qū)塊鏈技術(shù)，各利益相關(guān)方可以從安全可靠的操作環(huán)境

中受益。盡早實施將使區(qū)塊鏈和無人機(jī)技術(shù)能夠協(xié)同發(fā)展，并解決所有不可避

免的非預(yù)期異常情況。隨著逐漸實現(xiàn)實際效益，以及區(qū)塊鏈功能變得更加可信

和可靠，區(qū)塊鏈概念可以直接融入風(fēng)險更大的有人空域環(huán)境。

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3.3.挑戰(zhàn)

將區(qū)塊鏈整合到UTM的最大挑戰(zhàn)之一是克服決策者缺乏理解的問題。區(qū)

塊鏈在這一特定領(lǐng)域幾乎沒有歷史經(jīng)驗，也沒有展示過相關(guān)能力，這使得人們

不禁懷疑其是否可以獲得任何功能性收益。止匕外，任何新技術(shù)都可能會出現(xiàn)意

想不到的后果以及不可預(yù)見的問題。在航空業(yè)這個歷來都是規(guī)避風(fēng)險的領(lǐng)域，

如果應(yīng)用區(qū)塊鏈等復(fù)雜的新功能，對其底層技術(shù)不熟悉，就可能會帶來巨大風(fēng)

險。

4.區(qū)塊鏈技術(shù)推動無人機(jī)安全融入空域最新進(jìn)展

在UTM探索階段，已經(jīng)出現(xiàn)了許多關(guān)于利用區(qū)塊鏈來幫助推進(jìn)和確保

UTM解決方案順利實施的提議。目前，世界各地的行業(yè)和政府機(jī)構(gòu)都在堅定不

移地探索區(qū)塊鏈的創(chuàng)新技術(shù)，以深入了解可以給空中交通管理領(lǐng)域所帶來的好

處。雖然目前區(qū)塊鏈的可行性尚不確定，但區(qū)塊鏈發(fā)展的快速步伐是充滿前景

的，很有可能會徹底改變現(xiàn)有空域結(jié)構(gòu)。

為了抓住航空領(lǐng)域的新機(jī)遇，全球多家區(qū)塊鏈公司都提出各種概念，探討

如何最好地利用區(qū)塊鏈技術(shù)，以高效和有效的方式應(yīng)對UTM挑戰(zhàn)。

在許多情況下，業(yè)界通常與波音等大型行業(yè)合作伙伴合作，為無人機(jī)等空

域新進(jìn)入者開發(fā)有效的空域管理解決方案。例