2022區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)人機(jī)安全融入空域

2022區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)人機(jī)安全融入空域

目錄

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

i.區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)人機(jī)快速發(fā)展...............................................1

2.區(qū)塊鏈技術(shù)在無(wú)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(duì)...........................................................4

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

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

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

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

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

前言

隨著無(wú)人機(jī)的發(fā)展，不斷有新用戶(hù)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(gè)絕佳機(jī)會(huì)。通過(guò)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(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化、協(xié)同和互操作性。

1.區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)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(shí)代，推動(dòng)無(wú)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(chǔ)無(wú)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(wú)人機(jī)數(shù)據(jù)平臺(tái)的第二個(gè)測(cè)試版本。

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

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

謂的黑匣子實(shí)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(gè)

平臺(tái)，在無(wú)人機(jī)上重現(xiàn)這種能力，并將其存儲(chǔ)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(gè)工具可以幫助參與事故調(diào)查的相關(guān)各方，例如去年無(wú)人機(jī)在倫敦造成

蓋特威克機(jī)場(chǎng)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(méi)有以任何方式被篡改。

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

那么這樣的系統(tǒng)絕對(duì)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(wú)人機(jī)公司能夠了解他們的無(wú)人機(jī)的實(shí)時(shí)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(shí)際上是第二個(gè)測(cè)試版，已經(jīng)有200人在第一輪中積極使用這個(gè)平臺(tái)

了。這個(gè)新的測(cè)試版的目的是為了獲得無(wú)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(xiǎn)公司，他們可以在RedCat存儲(chǔ)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(wàn)美元的資金。

2.區(qū)塊鏈技術(shù)在無(wú)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(dòng)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(gè)領(lǐng)域。目前，全球主要國(guó)家都在加快布局區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展。

我國(guó)在區(qū)塊鏈領(lǐng)域擁有良好基礎(chǔ)，要加快推動(dòng)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(huì)融合發(fā)展。會(huì)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(guó)在區(qū)塊鏈這個(gè)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(shì)。要推動(dòng)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(guó)際話語(yǔ)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(chǎng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步打通創(chuàng)新鏈、應(yīng)用

鏈、價(jià)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(dòng)集成創(chuàng)新和融合應(yīng)用。要加強(qiáng)人才隊(duì)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(tái)，培育一批

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

在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域，有關(guān)區(qū)塊鏈的研發(fā)其實(shí)也早就開(kāi)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(chǔ)存問(wèn)題，以及解決無(wú)人機(jī)云系統(tǒng)大數(shù)據(jù)的信任

危機(jī)問(wèn)題等方面發(fā)揮作用。

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

發(fā)。

QoCd?

N?N?攸日

美國(guó)公司與人工智能技術(shù)提供商SparkCognition合作，開(kāi)發(fā)了基于區(qū)塊鏈

技術(shù)的無(wú)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(wú)人駕駛飛行器，并規(guī)劃交通路線，以確保運(yùn)輸安全。同

時(shí)還計(jì)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(gè)新機(jī)構(gòu)，它將在未來(lái)移動(dòng)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(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局(USPTO)公布的文件，IBM在一項(xiàng)專(zhuān)利

申請(qǐng)中詳述了其區(qū)塊鏈如何用于存儲(chǔ)與無(wú)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(xiǎn)較高的情況下，為確?？沼蚬苤茊T和監(jiān)管機(jī)構(gòu)對(duì)天空中

數(shù)量越來(lái)越多無(wú)人機(jī)的有效監(jiān)管。區(qū)塊鏈可以記錄與無(wú)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(hào)，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(shí)間。例如，如果無(wú)人機(jī)飛行太靠近禁飛區(qū)域，它可能觸發(fā)

風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)記，增加網(wǎng)絡(luò)的阻塞時(shí)間，從而為空域管制員提供該無(wú)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(wú)人機(jī)會(huì)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(gè)將區(qū)塊鏈視為無(wú)人機(jī)和無(wú)人駕駛車(chē)輛相關(guān)問(wèn)題的解

決方案。沃爾瑪?shù)囊豁?xiàng)專(zhuān)利申請(qǐng)顯示，沃爾瑪同樣希望利用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)保護(hù)

整個(gè)由機(jī)器人和自動(dòng)駕駛汽車(chē)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(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局透露，沃爾瑪在2019年1月提交的“克隆無(wú)人機(jī)區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)

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用”專(zhuān)利申請(qǐng)，并于8月1日公開(kāi)了這項(xiàng)專(zhuān)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(wú)人機(jī)信息傳輸中，包括無(wú)人機(jī)識(shí)別號(hào)、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(wú)人機(jī)之間的中

間位置來(lái)共享信息。

2.5.DEEPAERO

來(lái)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(dòng)的、自主自制的智能無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(UAS)交通管理(UTM)平臺(tái)。該平臺(tái)可用于保

障共享空域內(nèi)有人/無(wú)人低空民航飛行的安全。公開(kāi)報(bào)道的資料顯示，DEEP

AEROUTM平臺(tái)將從全局角度出發(fā)協(xié)調(diào)各UTM系統(tǒng)之間的整合問(wèn)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(hù)等工業(yè)部門(mén)安全高效地使用無(wú)人機(jī)。該公司首席執(zhí)行官表示：“無(wú)人機(jī)的

使用正在呈指數(shù)級(jí)數(shù)增長(zhǎng)，我們正在朝著一個(gè)百萬(wàn)級(jí)無(wú)人機(jī)數(shù)量和十億級(jí)飛行

次數(shù)的未來(lái)進(jìn)發(fā)。在不久的將來(lái)，商業(yè)無(wú)人機(jī)將成群結(jié)隊(duì)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(méi)有處理與無(wú)人機(jī)飛行相關(guān)事務(wù)

的能力。止匕外，預(yù)期的無(wú)人機(jī)交通密度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)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(jì)、動(dòng)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(wú)人機(jī)系統(tǒng)交通管理平臺(tái)則包含了通用無(wú)人機(jī)注冊(cè)標(biāo)準(zhǔn)、

安全識(shí)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(dòng)態(tài)氣象

信息和無(wú)人機(jī)節(jié)點(diǎn)間的安全通信等功能。

2.6.SKYFchain團(tuán)隊(duì)

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

880磅的重量，在8小時(shí)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(chóng)劑和化肥。而無(wú)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(duì)希望他們的區(qū)塊鏈無(wú)人機(jī)能夠打開(kāi)市

場(chǎng)，推廣能攜帶更多的貨物重型無(wú)人機(jī)。

國(guó)內(nèi)近年就區(qū)塊鏈和無(wú)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(wú)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(chǎng)

景。

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區(qū)塊鏈技術(shù)因?yàn)榫哂腥ブ行幕?、開(kāi)放性、自治性、信息不可篡改、匿名性

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

化的數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)作為比特幣的底層技術(shù)存在，存儲(chǔ)著一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)上的資

產(chǎn)和交易信息。

我國(guó)對(duì)于區(qū)塊鏈技術(shù)的關(guān)注由來(lái)已久。早在2016年，國(guó)務(wù)院印發(fā)的

《“十三五”國(guó)家信息化規(guī)劃》(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為《規(guī)劃》)，區(qū)塊鏈技術(shù)就首次被

列入。未來(lái)，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(xiàng)

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(dòng)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(lái)在無(wú)人機(jī)領(lǐng)域的應(yīng)用，也將會(huì)越來(lái)越多。

3.區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)人機(jī)安全融入空域分析

3.1.優(yōu)勢(shì)

為響應(yīng)國(guó)際民航組織(ICAO)關(guān)于無(wú)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(lái)航空系統(tǒng)中

整合大規(guī)模無(wú)人機(jī)業(yè)務(wù)的去中心化解決方案》的詳細(xì)報(bào)告。這份報(bào)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(shì)。區(qū)塊鏈的安全和加密能力能

夠增強(qiáng)無(wú)人機(jī)系統(tǒng)(UAS)注冊(cè)、身份識(shí)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(guò)身份驗(yàn)證和內(nèi)聚的方式

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

以訪問(wèn)各個(gè)空域段以及誰(shuí)可以訪問(wèn)。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，UTM服務(wù)供應(yīng)商和數(shù)據(jù)提供

商可以通過(guò)區(qū)塊鏈提供服務(wù)和產(chǎn)品來(lái)?yè)Q取即時(shí)支付結(jié)算，從而從區(qū)塊鏈中獲

益。

3.2.影響

高度自動(dòng)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(guò)在UTM

框架的開(kāi)發(fā)過(guò)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(shí)施將使區(qū)塊鏈和無(wú)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(shí)現(xiàn)實(shí)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(xiǎn)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(wèn)題。區(qū)

塊鏈在這一特定領(lǐng)域幾乎沒(méi)有歷史經(jīng)驗(yàn)，也沒(méi)有展示過(guò)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(huì)出現(xiàn)意

想不到的后果以及不可預(yù)見(jiàn)的問(wèn)題。在航空業(yè)這個(gè)歷來(lái)都是規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)的領(lǐng)域，

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

險(xiǎn)。

4.區(qū)塊鏈技術(shù)推動(dòng)無(wú)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(lái)幫助推進(jìn)和確保

UTM解決方案順利實(shí)施的提議。目前，世界各地的行業(yè)和政府機(jī)構(gòu)都在堅(jiān)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(lái)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(mǎn)前景

的，很有可能會(huì)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(duì)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(wú)人機(jī)等空

域新進(jìn)入者開(kāi)發(fā)有效的空域管理解決方案。例