2022区块链技术推动无人机安全融入空域

2022区块链技术推动无人机安全融入空域

目录

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

i.区块链技术推动无人机快速发展...............................................1

2.区块链技术在无人机领域的应用与机遇........................................2

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

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

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

2.4.沃尔玛..................................................................3

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

2.6.SKYFchain团队...........................................................4

3.区块链技术推动无人机安全融入空域分析........................................5

3.1.优势....................................................................5

3.2.影响...................................................................5

3.3.挑战...................................................................6

4.区块链技术推动无人机安全融入空域最新进展...................................6

前言

随着无人机的发展，不断有新用户进入空域，为区块链等前沿技术融入概

念化的空域生态系统提供了一个绝佳机会。通过更快地利用前沿技术，空域新

成员的设备有可能比传统飞机“更智能”，用于管理空域新成员飞行的基础设施

需要实现高度自动化、协同和互操作性。

1.区块链技术推动无人机快速发展

区块链技术终结“数据篡改”时代，推动无人机快速发展

创业公司RedCat希望在区块链上存储无人机的飞行数据，以保证数据不

被篡改。该公司在近日推出了其无人机数据平台的第二个测试版本。

RedCat的首席执行官JeffThompson在2017年时表示，他正在研究阻碍

商用无人机业务发展的因素，并且认为对黑匣子系统的需求量会逐渐增多，所

谓的黑匣子实际上是一种跟踪飞行数据的飞行记录仪。他相信他可以创建一个

平台，在无人机上重现这种能力，并将其存储在区块链上，以利用区块链保持

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数据不变的特性。

这个工具可以帮助参与事故调查的相关各方，例如去年无人机在伦敦造成

盖特威克机场关闭的事件。他们可以检查RedCat中的记录，并能够确定他们

查看的数据是准确的，没有以任何方式被篡改。

Thompson表示，如果该行业能够与其他类型的商业空中交通共享空域，

那么这样的系统绝对是必不可少的。然而，该公司想做的绝不仅仅是创建数据

跟踪系统，他们还希望无人机公司能够了解他们的无人机的实时状况。这一目

标是帮助公司控制和监控无人机流量，并更好地了解它们的使用方式。

这实际上是第二个测试版，已经有200人在第一轮中积极使用这个平台

了。这个新的测试版的目的是为了获得无人机社区的其他反馈，包括公司、飞

行员、监管机构和保险公司，他们可以在RedCat存储的数据中获益。该公司

总部位于波多黎各，迄今已筹集了220万美元的资金。

2.区块链技术在无人机领域的应用与机遇

2.1.概述

我们要把区块链作为核心技术自主创新的重要突破口，明确主攻方向，加

大投入力度，着力攻克一批关键核心技术，加快推动区块链技术和产业创新发

展。

区块链技术应用已延伸到数字金融、物联网、智能制造、供应链管理、数

字资产交易等多个领域。目前，全球主要国家都在加快布局区块链技术发展。

我国在区块链领域拥有良好基础，要加快推动区块链技术和产业创新发展，积

极推进区块链和经济社会融合发展。会议强调，“要强化基础研究，提升原始

创新能力，努力让我国在区块链这个新兴领域走在理论最前沿、占据创新制高

点、取得产业新优势。要推动协同攻关，加快推进核心技术突破，为区块链应

用发展提供安全可控的技术支撑。要加强区块链标准化研究，提升国际话语权

和规则制定权。要加快产业发展，发挥好市场优势，进一步打通创新链、应用

链、价值链。要构建区块链产业生态，加快区块链和人工智能、大数据、物联

网等前沿信息技术的深度融合，推动集成创新和融合应用。要加强人才队伍建

设，建立完善人才培养体系，打造多种形式的高层次人才培养平台，培育一批

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领军人物和高水平创新团队。”

在无人机领域，有关区块链的研发其实也早就开始了。区块链技术可以在

辅助空中交通管理、解决数据储存问题，以及解决无人机云系统大数据的信任

危机问题等方面发挥作用。

目前，国内外已有不少公司就区块链技术在无人机方面的应用进行了开

发。

QoCd?

N・N・攸日

美国公司与人工智能技术提供商SparkCognition合作，开发了基于区块链

技术的无人机跟踪系统和空中交通管理解决方案。双方将使用人工智能和区块

链技术跟踪飞行中的无人驾驶飞行器，并规划交通路线，以确保运输安全。同

时还计划提供标准化的编程接口，用以支持包裹投送、工业检查和其他商业应

用。止匕外，波音公司正在组建一个新机构，它将在未来移动生态系统中提供货

物运输和城市航空服务。

2.3.IBM

2018年9月，根据美国专利商标局(USPTO)公布的文件，IBM在一项专利

申请中详述了其区块链如何用于存储与无人驾驶飞行器(UAV)飞行相关的数

据。特别是在安全风险较高的情况下，为确保空域管制员和监管机构对天空中

数量越来越多无人机的有效监管。区块链可以记录与无人机飞行相关的各种不

同数据，包括其位置，制造商信息以及型号，其他任何异常行为，天气条件，

与禁飞区域的距离等。在IBM该系统下，许可的区块链可以包括响应于环境触

发而改变的可变块时间。例如，如果无人机飞行太靠近禁飞区域，它可能触发

风险标记，增加网络的阻塞时间，从而为空域管制员提供该无人机和其操作员

的数据。相反，携带紧急医疗用品的无人机会被授予在限制空域内飞行的特殊

许可，这样监管机构可以从区块链数据中辨别。

2.4.沃尔玛

IBM也并不是唯一一个将区块链视为无人机和无人驾驶车辆相关问题的解

决方案。沃尔玛的一项专利申请显示，沃尔玛同样希望利用区块链技术来保护

整个由机器人和自动驾驶汽车组成的供应链中的包裹运送系统的安全。根据美

国专利商标局透露，沃尔玛在2019年1月提交的“克隆无人机区块链技术应

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用”专利申请，并于8月1日公开了这项专利。根据披露的信息显示，沃尔玛

打算将区块链技术应用在无人机信息传输中，包括无人机识别号、飞行高度、

飞行速递、飞行路线、电池信息或装载能力等，而且可以基于无人机之间的中

间位置来共享信息。

2.5.DEEPAERO

来自阿联酋的阿治曼DEEPAERO公司也在研发基于区块链的人工智能驱

动的、自主自制的智能无人机系统(UAS)交通管理(UTM)平台。该平台可用于保

障共享空域内有人/无人低空民航飞行的安全。公开报道的资料显示，DEEP

AEROUTM平台将从全局角度出发协调各UTM系统之间的整合问题，并且可

以在不破坏现有的有人航空系统体系的情况下，使制造商、服务提供商和终端

用户等工业部门安全高效地使用无人机。该公司首席执行官表示：“无人机的

使用正在呈指数级数增长，我们正在朝着一个百万级无人机数量和十亿级飞行

次数的未来进发。在不久的将来，商业无人机将成群结队地飞行在蓝天之上。

而目前的空域管理和空中交通流量管理系统并没有处理与无人机飞行相关事务

的能力。止匕外，预期的无人机交通密度将远远超过现有空中交通管理系统的处

理能力。"DEEPAERO进行的工作包括空域设计、动态地理围栏、拥堵管理、

地形规避、路径规划与再规划、分立管理、排序与间距和意外事件管理等功能

的原型技术研发。其无人机系统交通管理平台则包含了通用无人机注册标准、

安全识别系统、防篡改飞行数据记录仪、准确可靠的三维地图数据、动态气象

信息和无人机节点间的安全通信等功能。

2.6.SKYFchain团队

去年，俄罗斯航空工程师建造了一种新型的无人机，该机可以携带多达

880磅的重量，在8小时内可以行驶220英里。除了运送大量货物，也可扑灭

火灾，喷洒杀虫剂和化肥。而无人机所做的一切都将被工程师记录在区块链

上，这就是SKYFchain。SKYFchain团队希望他们的区块链无人机能够打开市

场，推广能携带更多的货物重型无人机。

国内近年就区块链和无人机之间的应用也进行了积极探索。有观点表示，

无人机作为物联网、大数据领域比较成熟的应用，与区块链有着广泛的结合场

景。

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区块链技术因为具有去中心化、开放性、自治性、信息不可篡改、匿名性

等特征，越来越受到政府机关和国际组织的重视。其技术本质上是一个去中心

化的数据库，同时作为比特币的底层技术存在，存储着一个点对点网络上的资

产和交易信息。

我国对于区块链技术的关注由来已久。早在2016年，国务院印发的

《“十三五”国家信息化规划》(以下简称为《规划》)，区块链技术就首次被

列入。未来，随着技术的进一步成熟，大数据产业发展需求进一步提升，各项

前沿科技延伸性逐步扩展，区块链技术的应用也将更加广泛，推动更多领域实

现重大变革。

可以预料，区块链技术未来在无人机领域的应用，也将会越来越多。

3.区块链技术推动无人机安全融入空域分析

3.1.优势

为响应国际民航组织(ICAO)关于无人机交通管理(UTM)和空中交通管理

(ATM)系统安全集成的要求，AirMarket起草了一份题为《在未来航空系统中

整合大规模无人机业务的去中心化解决方案》的详细报告。这份报告总结了区

块链在拟议的UTM结构中可以提供的许多优势。区块链的安全和加密能力能

够增强无人机系统(UAS)注册、身份识别和远程跟踪的完整性。区块链协议的

固有功能可以使P2P通信和数据交换以一种安全、经过身份验证和内聚的方式

得以实现。同样，支持UTM的基础设施可以利用区块链来指定或协调何时可

以访问各个空域段以及谁可以访问。从长远来看，UTM服务供应商和数据提供

商可以通过区块链提供服务和产品来换取即时支付结算，从而从区块链中获

益。

3.2.影响

高度自动化技术的出现与区块链提供的创新功能密不可分。通过在UTM

框架的开发过程中使用区块链技术，各利益相关方可以从安全可靠的操作环境

中受益。尽早实施将使区块链和无人机技术能够协同发展，并解决所有不可避

免的非预期异常情况。随着逐渐实现实际效益，以及区块链功能变得更加可信

和可靠，区块链概念可以直接融入风险更大的有人空域环境。

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3.3.挑战

将区块链整合到UTM的最大挑战之一是克服决策者缺乏理解的问题。区

块链在这一特定领域几乎没有历史经验，也没有展示过相关能力，这使得人们

不禁怀疑其是否可以获得任何功能性收益。止匕外，任何新技术都可能会出现意

想不到的后果以及不可预见的问题。在航空业这个历来都是规避风险的领域，

如果应用区块链等复杂的新功能，对其底层技术不熟悉，就可能会带来巨大风

险。

4.区块链技术推动无人机安全融入空域最新进展

在UTM探索阶段，已经出现了许多关于利用区块链来帮助推进和确保

UTM解决方案顺利实施的提议。目前，世界各地的行业和政府机构都在坚定不

移地探索区块链的创新技术，以深入了解可以给空中交通管理领域所带来的好

处。虽然目前区块链的可行性尚不确定，但区块链发展的快速步伐是充满前景

的，很有可能会彻底改变现有空域结构。

为了抓住航空领域的新机遇，全球多家区块链公司都提出各种概念，探讨

如何最好地利用区块链技术，以高效和有效的方式应对UTM挑战。

在许多情况下，业界通常与波音等大型行业合作伙伴合作，为无人机等空

域新进入者开发有效的空域管理解决方案。例