(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210794925.2 (22)申请日 2022.07.07 (71)申请人 西安电子科技大 学 地址 710071 陕西省西安市太白南路2号 (72)发明人 李兴华　王航　任彦冰　王运帷　 任哲　苗银宾　马建峰　 (74)专利代理 机构 西安嘉思特知识产权代理事 务所(普通 合伙) 6123 0 专利代理师 刘长春 (51)Int.Cl. H04L 9/32(2006.01) H04L 67/1042(2022.01) H04L 67/1061(2022.01) H04L 67/1095(2022.01) (54)发明名称 一种基于区块链的无人机集群信息一致性 共享方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于区块链的无人机集 群信息一致性共享方法， 包括： 在无人机集群内 部重复性地执行同步共享流程； 该流程包括： 主 无人机根据交互信息生成并广播选举用信息； 收 到选举用信息的各无人机根据选举用信息选举 新的主无人机； 新的主无人机根据交易信息以及 选举用信息生成 并广播待验证区块； 新的主无人 机根据收到的交互信息确定共识验证通过条件， 该条件用于确保本轮参与共识验证的无人机群 体满足预设要求； 当新的主无人机确定共识验证 通过条件成立时， 待验证区块被转换为正式区块 上链。 本发 明解决了无人机集群共享信息时由于 链路中断所造成的状态不一致问题， 实现了无人 机集群在任务协同时共享信息的一致性， 促进了 无人机集群协同工作。 权利要求书2页 说明书11页 附图5页 CN 115208578 A 2022.10.18 CN 115208578 A 1.一种基于区块链的无人机集群信息一致性共享方法， 其特征在于， 应用于无人机集 群， 所述无人机集群中的无人机均为区块链的节点； 所述无人机集群通过构建FA NET实现彼 此间的通信， 通信内容包括需要上链及一致性共享的交易信息和 不需要上链的交互信息； 所述交互信息包括： 反映网络 拓扑的辅助信息以及无 人机状态信息； 所述方法包括： 在无 人机集群内部 重复性地执行同步共享 流程； 所述同步共享 流程包括： 主无人机根据收到的交互信息生成选举用信 息， 并广播所述选举用信 息； 其中， 第一个 同步共享流程中的主 无人机是预先指 定的； 所述选举用信息用于供每个无人机判断自身 是 否有资格竞选新的主无 人机； 收到所述选举用信息的各 无人机根据所述选举用信息来选举新的主无 人机； 新的主无人机根据所收集的交易信 息以及所述选举用信 息生成待验证区块， 并广播所 述待验证区块， 以使收到所述待验证区块的无 人机对所述待验证区块进行验证； 新的主无人机根据收到的交互信 息确定共识验证通过条件； 所述共识验证通过条件用 于确保本轮参与共识验证的无人机群体满足预设要求； 所述无人机群体由所述无人机集群 中的部分无 人机组成； 当新的主无人机根据其他无人机发来的签名验证信息确定所述共识验证通过条件成 立时， 所述待验证区块被转换为 正式区块上链。 2.根据权利要求1所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 主无人机根据收到的交 互信息生成选举用信息， 包括： 根据收到的交 互信息， 计算多种从不同方面 考量无人机重要性的参 考指标； 根据所述 参考指标基于VIKOR算法计算各 无人机的重要性综合指标； 根据各无人机的重要性综合指标确定 选举阈值； 其中， 所述选举用信息包括所述选举阈值以及各 无人机的重要性综合指标。 3.根据权利要求2所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述根据各无人机的重要性综合指标确定 选举阈值， 包括： 根据各无人机的重要性综合指标， 利用TopK算法计算选举阈值。 4.根据权利要求2所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述参考指标， 包括： 无人机的度中心性指标、 介数、 剩余能量、 剩余 算力以及平均故障率。 5.根据权利要求2所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述交互信息还包括： 竞选拉票信息； 所述竞选拉票信息中携带有发送该竞选拉票信息的 无人机的ID及重要性综合指标； 收到所述选举用信息的各 无人机根据所述选举用信息来选举新的主无 人机， 包括： 收到所述选举信息的每个无人机判断自身的重要性综合指标是否不低于所述选举阈 值， 如果不低于所述选举阈值， 成为 候选无人机； 各候选无 人机通过交 互和处理所述竞选拉票信息来选举新的主无 人机。 6.根据权利要求1所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 新的主无 人机根据收到的交 互信息确定共识验证通过 条件， 包括： 根据收到的交 互信息确定网络 拓扑；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115208578 A 2根据网络拓扑确定单跳可达无人机数量， 并求取所述单跳可达无人机数量与 所述无人 机集群的无 人机总数的比值， 作为共识验证阈值； 根据所述共识验证阈值和所述无人机总数的乘积， 得到本轮参与共识验证的无人机群 体的规模限制条件； 从区块链中获取上一轮参与共识验证的无人机群体的群体信 息， 并根据 所述群体信 息 确定本轮参与共识验证的无 人机群体中需包含的目标 无人机， 作为特殊限制条件； 所述共识验证通过 条件包括： 所述 规模限制条件和所述特殊限制条件。 7.根据权利要求6所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述共识验证通过 条件， 包括： 本轮参与共识验证的无人机群体的群体规模不低于所述规模限制条件， 且该无人机群 体中包含verThresho ld*m个在上一轮参与过共识验证的目标 无人机； 其中， verThreshold为本轮中计算的共识验证阈值， m为上一轮参与共识验证的无人机 群体的群体规模。 8.根据权利要求6所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述正式区块包括： 区块头、 区块体以及区块尾； 其中， 本轮参与共识验证的无人机群体的签名验证信息存储于所述区块尾中， 所述交 易信息存 储于所述区块体中， 所述共识验证阈值存 储于所述区块头中； 所述从区块链中获取上一轮参与共识验证的无人机群体的群体信息， 包括： 从上一个 已上链的正式区块的区块尾中， 获取 上一轮参与共识验证的无 人机群体的群体信息。 9.根据权利要求8所述的基于区块链的无人机集群信 息一致性共享方法， 其特征在于， 所述正式区块的区块头中存储的区块体哈希， 是对交易信息进行按照字典升序排序后直接 计算的哈希。 10.根据权利要求1所述的基于区块链的无人机集群信息一致性共享方法， 其特征在 于， 所述在无人机集群内部重复性地执行一同步共享流程， 包括： 在无人机集群内部周期性 地执行一同步共享 流程。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115208578 A 3