基于区块链的UAV集群访问控制方法、装置、设备和介质制造方法及图纸

本申请涉及基于区块链的UAV集群访问控制方法、装置、设备和介质，方法包括：将当前无人机注册到基于区块链构建的UAV

【技术实现步骤摘要】
基于区块链的UAV集群访问控制方法、装置、设备和介质


[0001]本申请涉及无人机集群控制
，特别是涉及一种基于区块链的UAV 集群访问控制方法、装置、设备和介质。

技术介绍

[0002]由于无人机(UAV)系统部署、维护的低成本，在人类飞行员无法到达或危险 的地区具有操作的可能性，因此，无人机在军事领域和民用应用方面都吸引了 很多研究关注。无人机(UAV)集群作战是一个数目庞大且成本较低的无人平台， 能够像“蜂群”一样协同分工作战，并通过开放式的架构和高效的管理与控制， 实现无人系统之间的无缝集成和优化协同，可以促使整体作战效能的提升。
[0003]目前，越来越多的研究人员在无人机集群研究领域引入了区块链的相关技 术，提升了无人机集群的可控性和安全性。然而，在实现本专利技术过程中，专利技术 人发现前述传统的无人机集群引入区块链相关技术后的访问控制方法中，存在 着状态信息流失的技术问题。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种无状态信息流失的基于区块 链的UAV集群访问控制方法、一种基于区块链的UAV集群访问控制装置、一 种计算机设备以及一种计算机可读存储介质。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用以下技术方案：
[0006]一方面，本专利技术实施例提供一种基于区块链的UAV集群访问控制方法，包 括步骤：
[0007]将当前无人机注册到基于区块链构建的UAV
‑
VCM控制架构的UAV集群网 络中；
>[0008]获取并验证UAV集群网络中最长的区块链；
[0009]利用UAV
‑
VCM控制架构的智能合约中设置的优先级角色分配合约，在访 问最大区块的同时，读取并保留最大区块相应分叉区块的状态信息；
[0010]更新区块链，发布UAV集群网络中所有无人机的最新状态信息。
[0011]另一方面，还提供一种基于区块链的UAV集群访问控制装置，包括：
[0012]集群注册模块，用于将当前无人机注册到基于区块链构建的UAV
‑
VCM控 制架构的UAV集群网络中；
[0013]区块验证模块，用于获取并验证UAV集群网络中最长的区块链；
[0014]访问保留模块，用于利用UAV
‑
VCM控制架构的智能合约中设置的优先级 角色分配合约，在访问最大区块的同时，读取并保留最大区块相应分叉区块的 状态信息；
[0015]更新发布模块，用于更新区块链，发布UAV集群网络中所有无人机的最新 状态信息。
[0016]又一方面，还提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有 计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述基于区块链的UAV集群访问控 制方法的步骤。
[0017]再一方面，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计 算机程
序被处理器执行时实现上述基于区块链的UAV集群访问控制方法的步骤。
[0018]上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
[0019]上述基于区块链的UAV集群访问控制方法、装置、设备和介质，通过利用 基于区块链构建的UAV
‑
VCM控制架构，首先将当前无人机注册到UAV集群网 络中，然后获取并验证UAV集群网络中最长的区块链，最后发布新的状态信息。 如此，将区块链技术应用于UAV集群上，改进基于角色的访问控制机制模型， 设置了优先级角色分配合约，使得在访问区块时，访问最大的那个块同时将原 本要舍弃的区块信息读取，并将读取的状态信息添加到选取块的附近，最大化 保存无人机状态信息，避免区块分叉导致的信息流失。从而基于区块链技术解 决了应用到UAV集群中出现区块分叉而导致作战信息获取不完全的问题，以 UAV集群单个无人机为节点，共同维护一个区块链，实现每个无人机的状态信 息都可以更新和发布。
附图说明
[0020]图1为一个实施例中基于区块链的UAV集群访问控制方法的流程示意图；
[0021]图2为一个实施例中无人机访问控制模型的示意图；
[0022]图3为一个实施例中区块链UAV
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VCM控制架构的组成示意图；
[0023]图4为一个实施例中智能合约执行流程的示意图；
[0024]图5为一个实施例中基于区块链的UAV集群访问控制装置的模块结构示意 图。
具体实施方式
[0025]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅 用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0026]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术 领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术 语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的 术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0027]另外，本专利技术各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本 领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实 现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之 内。
[0028]现有的一种新的基于异构角色的无人机群体分布式协调控制方案，已实现 无人机群体的编队控制。首先，在分布式模型预测控制(DMPC)的基础上，设计 了分布式协调控制方案的框架。为了同时部署多个无人机提高完成任务效率， 并扩大集群覆盖区域，现有技术提出了MUSCOP协议，该协议允许多架无人机 在执行计划任务时完美地协同飞行。在研究群体控制与网络拓扑关系的基础上， 现有技术还提出了一种主动感知网络拓扑变化的策略。为了提高无人机集群空 中协同的通信传感，现有技术提出了一种多旋翼无人机的跟踪模型，该模型采 用接收信号强度指示器(RSSI)传感器组成群，协同逼近和跟踪运动目标。同样的， 为了实现理想的协同编队飞行，提出了一种新的分布式协同控制方案，包括基 于共识的盘旋交会、leader无人机的路径跟踪协调控制和leader
‑
follower无人机的 协同
控制。
[0029]但是在集群对抗过程中，UAV集群内部节点因受攻击或能源耗尽等原因， 常常出现节点功能丧失等情况，此时的集群内部会围绕集群初始任务出现访问 控制紊乱。当遇到威胁群时，一个群中的无人机作为一个单元，一起作为一个 控制对象。每个冲突群从预设的避碰策略池中选择三个候选避碰策略，通过不 确定性轨迹建模生成相应的规划轨迹，然后广播并共享。但是策略的转变，子 群中某一个UAV节点可能遭击毁或功能丧失，都会导致集群访问控制成本提升。 而当前的UAV集群的海量性、动态性、分布式和轻量级的特点，同样使UAV集 群访问控制机制存在稳定性不足、权限判决性能低和安全性降低等问题。因此， 关于解决大规模下UAV集群协同作战的访问控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链的UAV集群访问控制方法，其特征在于，包括步骤：将当前无人机注册到基于区块链构建的UAV
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VCM控制架构的UAV集群网络中；获取并验证所述UAV集群网络中最长的区块链；利用所述UAV
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VCM控制架构的智能合约中设置的优先级角色分配合约，在访问最大区块的同时，读取并保留所述最大区块相应分叉区块的状态信息；更新区块链，发布所述UAV集群网络中所有无人机的最新状态信息。2.根据权利要求1所述的基于区块链的UAV集群访问控制方法，其特征在于，所述UAV
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VCM控制架构包括四个相互协同且通信连接的组成层，各组成层分别为：数据层，用于将设计的访问控制策略发送到各个节点并封装至各个区块中；各个所述区块组成区块链；共识层，用于存放以太坊区块链网络中的共识算法，抽取所述UAV集群网络的侦控打评信息；合约层，用于进行角色创建、角色分配和角色的权限分配，以及将分配结果发布在区块链上；应用层，用于执行用户交互功能。3.根据权利要求2所述的基于区块链的UAV集群访问控制方法，其特征在于，所述合约层的所述智能合约中设置有所述优先级角色分配合约；所述优先级角色分配合约用于指示在访问区块时，访问最大区块同时读取相应分叉区块的状态信息并添加到选取块的附近。4.根据权利要求1至3任一项所述的基于区块链的UAV集群访问控制方法，其特征在于，所述UAV
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VCM控制架构的无人机访问控制模型采用基于访问控制表的访问控制机制；所述无人机访问控制模型的访问控制过程包括：获取当前无人机的动作行为标识；根据所述动作行为标识对所述当前无人机进行身份验证；身份验证通过后，允许控制主体为所述当前无人机进行访问策略与访问控制策略的选取；允许所述控制主体根据选取的访问策略与访问控制策略，为所述当前无人机访问资源。5.根据权利要求4所述的基于区块链的UAV集群访问控制方法，其特征在于，所述无人机访问控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄美根，段婷，何华，王维平，王涛，李小波，朱一凡，周鑫，井田，
申请(专利权)人：中国人民解放军国防科技大学，
类型：发明
国别省市：