CN115277705A - 无人机蜂群协同探测方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及区块链技术领域,提供一种无人机蜂群协同探测方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求,并向无人机蜂群中除第一无人机节点之外的所有第二无人机节点广播;接收投票信息,并根据投票信息确定协同探测结果;将协同探测结果发送给第一无人机节点;当检测到第一无人机节点根据协同探测结果发起的上链请求时,对协同探测结果进行上链。通过将无人机蜂群作为区块链网络的节点直接参与区块链的共识过程,提高了无人机与区块链的耦合性,通过群体决策抑制恶意节点传输的虚假信息对区块链共识的影响,确保无人机蜂群协同探测的准确性,增强了区块链对无人机的提升作用。
Description
技术领域
本申请涉及区块链技术领域,具体涉及一种无人机蜂群协同探测方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
随着无人机技术的发展,无人机在各个领域的应用越来越广泛,尤其在探测任务场景下,受单机处理能力的限制,单个无人机对环境的探测准确度较低,往往需要多个无人机的协作配合,在较短的时间内整合多个无人机的资源,实现对目标的准确探测,从而完成探测任务。当有多个无人机协作执行任务时,一般通过区块链网络确保通信和数据安全,目前,现有的无人机与区块链结合的方案中,无人机仅作为区块链的外部数据采集终端,并没有实质参与到区块链的共识中,无人机与区块链网络的耦合性较低,不能充分发挥区块链对无人机的提升作用,容易出现恶意节点进行虚假消息的传输,影响整个区块链网络的共识机制,从而影响无人机之间的协作准确性。
发明内容
本申请实施例提供一种无人机蜂群协同探测方法、装置、设备及存储介质,用以解决现有的基于区块链的多无人机协同方案中,无人机与区块链的耦合性较低,不能充分发挥区块链对无人机的提升作用,容易出现恶意节点影响无人机之间的协作准确性的技术问题。
第一方面,本申请实施例提供一种无人机蜂群协同探测方法,包括以下步骤:
接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
在一个实施例中,所述对所述协同探测结果进行上链的步骤,包括:
生成工作量计算请求,并将所述工作量计算请求与所述上链请求关联,生成挖矿任务;
将所述挖矿任务向所述无人机蜂群中的各无人机节点广播,接收所述无人机蜂群中各无人机节点的工作量证明;所述工作量证明由所述无人机蜂群中的各无人机节点根据所述挖矿任务进行计算得到;
根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点;
根据所述协同探测结果生成交易信息,并通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链。
在一个实施例中,所述通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链之后,还包括:
生成所述目标无人机节点的第一奖励值;
生成各所述第二无人机节点中,投票信息与所述协同探测结果一致的无人机节点的第二奖励值,以及投票信息与所述协同探测结果不一致的无人机节点的惩罚值;
根据所述第一奖励值、所述第二奖励值和所述惩罚值,更新所述无人机蜂群中的各无人机节点的信任值。
在一个实施例中,所述区块链网络还包括多个基站节点,所述根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点之后,还包括:
根据所述目标无人机节点的工作量证明生成挖矿确认信息,并通过所述目标无人机节点对应的第一基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所有第二基站节点;所述第二基站节点是除所述第一基站节点之外的任一基站节点;
通过所述第一基站节点和各所述第二基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所述无人机蜂群中的各无人机节点,并拦截所述无人机蜂群中的第三无人机节点的工作量证明;所述第三无人机节点为所述无人机蜂群中,除所述目标无人机节点之外的任一无人机节点。
在一个实施例中,各所述基站节点之间通过有线链路通信,所述无人机蜂群中的无人机节点与所述基站节点之间,通过无线链路通信。
在一个实施例中,所述将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播的步骤,包括:
将所述协同探测请求通过无线链路发送给所述第一无人机节点对应的目标基站节点;所述协同探测请求中携带所述第一无人机节点的签名信息;
根据所述协同探测请求中携带的签名信息,对发起所述协同探测请求的第一无人机节点进行身份验证,若验证通过,基于所述目标基站节点,通过有线链路将所述协同探测请求广播至所有第三基站节点;所述第三基站节点是除所述目标基站节点之外的任一基站节点;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,将所述协同探测请求向所述无人机蜂群中的所有第二无人机节点广播。
在一个实施例中,所述接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果的步骤,包括:
获取预设的投票时长,并通过所述目标基站节点启动定时器;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,接收各所述第二无人机节点的投票信息,所述投票信息中携带所述第二无人机节点的签名信息;
根据所述投票信息中携带的签名信息,对所述投票信息的投票方进行身份验证,若验证通过,将所述投票信息发送至所述目标基站节点;
当所述定时器中的时长与所述投票时长相同时,统计所述目标基站节点接收到的投票信息对应的投票数量;
若所述投票数量超过预设的数量阈值,根据所述目标基站节点接收到的投票信息,确定各所述第二无人机节点对所述第一无人机节点的协同探测结果。
第二方面,本申请实施例提供一种无人机蜂群协同探测装置,包括:
协同请求模块,用于接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
任务广播模块,用于将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
投票决策模块,用于接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述投票信息是由所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
上链存证模块,用于将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
第三方面,本申请实施例提供一种电子设备,包括处理器和存储有计算机程序的存储器,所述处理器执行所述程序时实现第一方面所述的无人机蜂群协同探测方法的步骤。
第四方面,本申请实施例提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现第一方面所述的无人机蜂群协同探测方法的步骤。
本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法、装置、设备及存储介质,通过接收无人机蜂群所在的区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求,并向无人机蜂群中除第一无人机节点之外的第二无人机节点广播,接收第二无人机节点投票信息,根据接收的投票信息确定协同探测结果;将协同探测结果发送给第一无人机节点,当检测到第一无人机节点的上链请求时,对第一无人机节点的探测信息进行上链。无人机蜂群中的无人机作为区块链节点参与到区块链的共识中,可以使无人机蜂群在无中心节点的情况下,根据自身的探测信息对需要上链的信息进行投票,将投票结果保存到区块链中达成共识,进而完成群体决策,形成群体对探测信息的共识,提高无人机与区块链网络的耦合性,不仅可以降低区块链节点被劫持影响区块链可靠性的可能性,同时通过群体决策可以有效抑制恶意节点传输的虚假信息对区块链共识的影响,确保无人机蜂群协同探测的准确性,增强了区块链对无人机的提升作用。
附图说明
为了更清楚地说明本申请或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法的流程示意图之一;
图2是本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法的流程示意图之二;
图3是本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测装置的结构示意图之一;
图4是本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法,应用于无人机蜂群的区块链协同探测系统(以下简称系统),该系统的区块链网络包括多个无人机节点,各无人机节点共同组成无人机蜂群。无人机(Unmanned Aerial Vehicle,UAV)蜂群编队执行任务,可以自组织成为临时的分布式区块链系统,无人机作为区块链节点,实现对环境探测信息的存储、任务执行指令的共识和执行等。一方面,无人机组网的无线通信的广播特性符合区块链的交易广播特性,当无人机节点生成的信息需要上链时,无人机节点可对需要上链的信息进行广播,其他无人机节点可以对广播的信息进行接收和验证。另一方面,基于区块链网络,可以使无人机蜂群在无中心节点的情况下,根据自身采集的信息对需要上链的信息进行投票,将投票结果保存到区块链中达成共识,进而完成群体决策,快速有效形成群体对任务的共识,提升任务执行效率,同时可以抑制恶意无人机节点传输的虚假信息对区块链共识的影响,确保无人机蜂群的协作准确性。具体地,参照图1,图1为本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法的流程示意图之一,该无人机蜂群协同探测方法包括:
步骤100,接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
接收无人机蜂群中的第一无人机节点的协同探测请求,该协同探测请求是根据第一无人机节点的探测信息生成,可以是由第一无人机节点生成,也可以是由第一无人机节点对应的服务基站生成。具体地,无人机在执行探测任务时,如果对探测目标不确定,则可以在系统中发起协作探测请求,进而生成相应的协作探测任务,请求其他无人机节点进行协同探测;也可以将探测信息发送给对应的服务基站,由基站根据第一无人机节点的探测信息在系统中发起协作探测请求,进而生成相应的协作探测任务,请求其他无人机节点进行协同探测。
步骤200,将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
协同探测请求中携带第一无人机节点的探测信息和期望反馈的投票结果,将该第一无人机节点的协同探测请求向无人机蜂群中,除第一无人机节点之外的其他各无人机节点,即各第二无人机节点广播。若协同探测请求是由第一无人机节点发起的,则需要将协同探测请求先发送给第一无人机节点对应的服务基站,通过该基站将协同探测请求广播至其他基站,最后通过各基站向所有第二无人机节点广播协同探测请求。若协同探测请求是由第一无人机节点对应的基站发起的,则直接将协同探测请求广播至其他基站,通过各基站向所有第二无人机节点广播即可。
步骤300,接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
接收各第二无人机节点的投票信息,根据接收的投票信息,确定各第二无人机节点对第一无人机节点的探测信息的投票结果,从而基于各第二无人机节点的投票信息确定对第一无人机节点的协同探测结果。其中,第二无人机节点的投票信息,是由第二无人机节点根据第一探测信息和第二探测信息的比对结果生成,根据接收到的协同探测请求进行投票后发出的,第一探测信息是第二无人机节点的探测信息,第二探测信息是第一无人机节点的探测信息。具体地,各第二无人机节点对第一无人机节点的投票结果,包括“是”、“否”和“无效”,当第二无人机节点的投票结果为“是”时,表示与第一无人机节点的探测结果相同;当第二无人机节点的投票结果为“否”时,表示与第一无人机节点的探测结果不同;当第二无人机节点的投票结果为“无效”时,表示该第二无人机节点不参与当前的投票或无法进行协同探测。根据各第二无人机节点的投票结果的数量,按照一定的规则确定最终的协同探测结果,例如,将投票数量最多的投票结果作为最终的协同探测结果等。
步骤400,将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
将协同探测结果返回给第一无人机节点,第一无人节点根据协同探测结果发起上链请求,具体地,若协同探测结果与第一无人机节点的探测结果一致,第一无人机节点则发起上链请求,对协同探测结果进行上链存储,该协同探测结果中包括第一无人机节点的第二探测信息。
当检测到第一无人机节点发起的上链请求时,对包含第一无人机节点的探测信息的协同探测结果进行上链,在对协同探测结果进行上链时,是通过区块链中预设的共识机制进行的,该共识机制可以是PoW(Proof of Work,工作量证明)机制、PoS(Proof ofStake,股权证明机制)、DPoS(Delegated Proof of Stake,授权股权证明机制)、PoI(Proofof Importance,重要度证明)和PoP(Proof of Participation,参与度证明)中的任意一种,在此不做具体限定。
进一步地,步骤400中,对协同探测结果进行上链,具体包括:
步骤401,生成工作量计算请求,并将所述工作量计算请求与所述上链请求关联,生成挖矿任务;
步骤402,将所述挖矿任务向所述无人机蜂群中的各无人机节点广播,接收所述无人机蜂群中各无人机节点的工作量证明;所述工作量证明由所述无人机蜂群中的各无人机节点根据所述挖矿任务进行计算得到;
步骤403,根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点;
步骤404,根据所述协同探测结果生成交易信息,并通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链。
在对协同探测结果进行上链时,采用工作量证明机制进行共识,首先生成工作量计算请求,与上链请求关联,生成对应的挖矿任务。将挖矿任务向无人机蜂群中的各个无人机节点广播,并接收各无人机节点反馈的工作量证明,该工作量证明由无人机蜂群中的各无人机节点根据挖矿任务进行计算得到。根据接收到的工作量证明确定无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点,然后根据对第一无人机节点的探测信息的协同探测结果生成交易信息,通过目标无人机节点的工作量证明的计算结果,将交易信息广播至区块链网络中的各个区块中,完成对协同探测结果的上链存储。采用PoW机制进行挖矿计算,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点获得记账权限,从而对需要上链的交易信息进行广播和上链存储,借助分布式无人机蜂群的计算能力,对协同探测结果进行共识,可以降低区块链节点被劫持影响破坏区块链系统可靠性的可能性。在执行PoW共识过程中,综合考虑了无人机的计算性能和通信性能,最先完成PoW计算并反馈PoW计算结果的无人机节点,获得对区块的记账权,可以有效避免区块链分叉。
在本实施例中,通过接收无人机蜂群所在的区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求,并向无人机蜂群中除第一无人机节点之外的第二无人机节点广播,接收第二无人机节点投票信息,根据接收的投票信息确定协同探测结果;将协同探测结果发送给第一无人机节点,当检测到第一无人机节点的上链请求时,对第一无人机节点的协同探测结果进行上链。无人机蜂群中的无人机作为区块链节点参与到区块链的共识中,可以使无人机蜂群在无中心节点的情况下,根据自身的探测信息对需要上链的信息进行投票,将投票结果保存到区块链中达成共识,进而完成群体决策,形成群体对探测信息的共识,提高无人机与区块链网络的耦合性,不仅可以降低区块链节点被劫持影响区块链可靠性的可能性,同时通过群体决策可以有效抑制恶意节点传输的虚假信息对区块链共识的影响,确保无人机蜂群协同探测的准确性,增强了区块链对无人机的提升作用。
进一步地,无人机节点在参与区块链共识时,综合考虑无各人机节点的计算性能和通信链路质量等因素,确定具有区块记录权的目标无人机节点,降低了区块链节点被劫持的可能性,以及抑制恶意无人机节点传输虚假信息对区块链可靠性的影响。
在一个实施例中,通过目标无人节点对第一无人机节点的协同探测结果进行上链时,第一无人机节点需要根据投票结果确定协同探测结果,从而发起上链请求,在确定投票结果时,首先根据各无人机节点的信任值确定其对应的权重,然后基于各无人机节点的信任值和投票信息进行综合分析,最终确定投票结果,从而得到协同探测结果。在通过目标无人机节点对协同探测结果进行上链之后,需要对各无人机节点进行奖惩,以更新各无人机节点的信任值,具体可以包括:
步骤410,生成所述目标无人机节点的第一奖励值;
步骤420,生成各所述第二无人机节点中,投票信息与所述协同探测结果一致的无人机节点的第二奖励值,以及投票信息与所述协同探测结果不一致的无人机节点的惩罚值;
步骤430,根据所述第一奖励值、所述第二奖励值和所述惩罚值,更新所述无人机蜂群中的各无人机节点的信任值。
生成最先完成工作量计算进行挖矿的目标无人机节点的第一奖励值,生成投票信息与最终的协同探测结果一致的无人机节点的第二奖励值,以及投票信息与协同探测结果对应的投票结果不一致的无人机节点的惩罚值,根据第一奖励值,对进行挖矿的目标无人机节点进行信任值奖励,根据第二奖励值,对投票信息与协同探测结果对应的投票结果一致的无人机节点进行信任值奖励,根据生成的惩罚值,对投票信息与协同探测结果对应的投票结果不一致的无人机节点进行信任值惩罚,从而更新各无人机节点的信任值。其中,第一奖励值和第二奖励值可以相同,也可以不同,在此不做限定。
优选地,根据无人机蜂群中各无人机节点的信任值,确定协同探测结果时,各投票结果对应不同的特征值,例如,投票结果为“是”,对应的特征值为1,投票结果为“否”和“无效”时,对应的特征值为0。将各无人机节点的信任值作为其投票结果对应的特征值的权重值,用于表征无人机节点的投票信息的可信性,计算无人机节点的信任值与其投票结果对应的特征值的乘积,作为该无人机节点的投票分数。基于此,统计不同投票结果的投票分数总和,从而将得分最高的投票结果作为协同探测结果。进一步地,还可以为不同的投票结果设置权重值,用于在确定协同探测结果时调整不同投票结果的占比。
进一步地,系统的区块链网络还包括多个基站节点,无人机蜂群中的各无人机节点与距离最近和/或信道条件最好的基站节点进行通信,步骤403中,在确定无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点之后,还可以包括:
步骤4031,根据所述目标无人机节点的工作量证明生成挖矿确认信息,并通过所述目标无人机节点对应的第一基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所有第二基站节点;所述第二基站节点是除所述第一基站节点之外的任一基站节点;
步骤4032,通过所述第一基站节点和各所述第二基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所述无人机蜂群中的各无人机节点,并拦截所述无人机蜂群中的第三无人机节点的工作量证明;所述第三无人机节点为所述无人机蜂群中,除所述目标无人机节点之外的任一无人机节点。
根据目标无人机节点的工作量证明的计算结果,生成挖矿确认信息,并将该挖矿确认信息发送至目标无人机节点对应的第一基站节点,该第一基站节点是与目标无人机节点距离最近和/或信道条件最好的基站节点。通过与目标无人机节点距离最近和/或信道条件最好的第一基站节点,将挖矿确认信息广播至其他基站节点,即除第一基站节点之外的各第二基站节点,通过第一基站节点和各第二基站节点,将挖矿确认信息广播至各无人机蜂群中的各无人机节点,从而对无人机蜂群中,目标无人机节点之外的其他无人机节点发送到各基站节点的工作量证明进行拦截和丢弃,防止区块链出现分叉。
进一步地,系统的区块链网络中包括多个无人机节点和多个基站节点,各基站节点为无人机节点的服务基站,各无人机节点与距离最近和/或信道条件最好的基站节点通信。其中,各基站节点之间通过有线链路通信,无人机节点与基站节点之间,通过无线链路通信,区块链中的节点在通信时,通过签名机制对通信方进行身份验证,确保通信方身份和通信数据来源的合法性。基于此,步骤100中,接收无人机蜂群所在的区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求,将该协同探测请求向无人机蜂群中,除第一无人机节点之外的所有第二无人机节点广播,具体可以包括:
步骤101,将所述协同探测请求通过无线链路发送给所述第一无人机节点对应的目标基站节点;所述协同探测请求中携带所述第一无人机节点的签名信息;
步骤102,根据所述协同探测请求中携带的签名信息,对发起所述协同探测请求的第一无人机节点进行身份验证,若验证通过,基于所述目标基站节点,通过有线链路将所述协同探测请求广播至所有第三基站节点;所述第三基站节点是除所述目标基站节点之外的任一基站节点;
步骤103,通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,将所述协同探测请求向所述无人机蜂群中的所有第二无人机节点广播。
将第一无人机节点发起的协同探测请求通过无线链路发送给距离最近和/或信道条件最好的目标基站节点,请求中携带第一无人机节点的签名信息。根据协同探测请求中携带的第一无人机节点的签名信息,对发起协同探测请求的第一无人机节点进行身份验证,若验证通过,则通过该目标基站节点,将协同探测请求通过有线链路向目标基站节点之外的各第三基站节点广播,并通过目标基站节点和各第三基站节点,将协同探测请求向无人机蜂群中,除第一无人机节点之外的所有第二无人机节点广播。
进一步地,步骤200中,接收投票信息,根据接收的投票信息确定协同探测结果,具体包括:
步骤201,获取预设的投票时长,并通过所述目标基站节点启动定时器;
步骤202,通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,接收各所述第二无人机节点的投票信息,所述投票信息中携带所述第二无人机节点的签名信息;
步骤203,根据所述投票信息中携带的签名信息,对所述投票信息的投票方进行身份验证,若验证通过,将所述投票信息发送至所述目标基站节点;
步骤204,当所述定时器中的时长与所述投票时长相同时,统计所述目标基站节点接收到的投票信息对应的投票数量;
步骤205,若所述投票数量超过预设的数量阈值,根据所述目标基站节点接收到的投票信息,确定各所述第二无人机节点对所述第一无人机节点的协同探测结果。
获取预设的投票时长,在目标基站节点中启动定时器,然后通过目标基站节点和各第三基站节点,接收各第二无人机节点的投票信息,投票信息中携带投票方,即第二无人机节点的签名信息。根据投票信息中携带的签名信息,对作为投票方的各第二无人机节点进行身份验证,若验证通过,将投票信息通过有线链路统一发送给目标基站节点。当定时器中的时长与预设的投票时长相同时,统计目标基站节点中接收到的投票信息对应的投票数量。若投票数量超过预设的数量阈值,则根据目标基站节点接收到的投票信息,确定各第二无人机节点对第一无人机节点的协同探测结果;若投票数量未超过预设的数量阈值,则本次投票无效,将协同探测结果或投票无效的结果返回给第一无人机节点,第一无人机节点可以根据协同探测结果发起上链请求,或者重新发起协同探测请求。其中,投票数量可以是实际参与投票的第二无人机节点的数量,定时器可以在向各第三基站节点广播协同探测请求时启动,预设的投票时长可以根据需要进行自定义设置,在此对定时器的启动时间和投票时长同样不做具体限定。
在本实施例中,通过奖惩机制,在群体投票决策达成共识后,更新各无人机节点的信任值,可以降低恶意无人机节点对无人机蜂群和区块链共识的影响,以及无人机节点被劫持的可能性,提高后续的协同探测结果的准确性。
进一步地,在通信过程中,通过签名机制确保通信安全性和数据来源的合法性,并且在无人机和服务基站等不同类型的节点之间,设置不同类型的通信链路,无人机节点与距离最近的基站进行通信,确保区块链节点的通信质量,减少因通信链路质量较差导致的传输中断,影响协同任务的决策。
在一个实施例中,本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测方法,应用于无人机蜂群的区块链协同探测系统,该系统的区块链网络包括多个无人机节点和多个基站节点,即无人机蜂群中的各个无人机,以及各无人机对应的服务基站,均为系统的区块链网络中的节点。其中,无人机节点与基站节点之间,通过无线链路通信,基站节点之间通过有线链路进行通信,无人机节点与距离最近和/或信道条件最好的基站节点通信。无人机节点与基站节点之间,以及基站节点之间进行通信时,通过签名机制,确保通信安全性和数据来源的可靠性。具体地,为了防止在通信过程中出现恶意节点发送干扰信息,为系统中注册的合法无人机节点和基站节点分配证书,在节点之间的通信过程中,通过证书私钥机制对发送的信息进行签名,保证协同探测结果和上链的交易信息的信息完整性。
进一步地,无人机蜂群中的任一无人机节点在执行探测任务时,如果对探测目标不确定,可以在系统中发起协同探测请求,建立相应的协同探测任务,请求其他无人机节点协作探测。无人机向其对应的基站发起协同探测请求,请求中携带签名信息、探测结果和期望反馈的投票结果,服务基站通过基站间的有线通信链路,将探测任务广播至所有无人机节点。在一定时间内,服务基站收到来自其他无人机节点的投票信息,并根据各无人机的信任值和投票信息得到协作探测结果,并将探测结果反馈至发起协同探测任务的无人机节点,能够有效提升无人机的探测准确度。
若协同探测结果与发起协同探测请求的无人机节点的探测结果一致,则无人机节点发起探测结果的上链请求,通过相应的基站节点,对上链请求进行验证通过后,向各无人机节点广播上链请求,所有接收到上链请求的无人机节点,根据上链请求参与到区块链的上链共识中。最先完成共识计算的目标无人机节点向其对应的基站节点反馈计算结果,若计算结果有效,通过该基站节点向其他基站节点和所有的无人机节点广播计算结果有效,目标无人机节点获得区块的记账权。通过目标无人机节点将探测结果记录到最新的区块中,各基站节点对接收到的其他无人机节点的计算结果进行拦截和丢弃,防止区块链分叉。完成区块链共识后,对最先完成共识计算的目标无人机节点,以及投票信息与最终的投票结果一致的无人机节点进行信任值奖励,从而提升后续协同探测结果的准确性。
更进一步地,在系统的区块链网络中,通过基站节点与无人机节点通信,实现对无人机节点的控制,从而使各无人机节点组成蜂群,执行协同探测任务。由于各基站的覆盖范围不同,无人机节点可以选择距离最近和/或信道条件最好的基站节点进行通信,无人机节点之间,通过基站进行通信,基站节点可以对其覆盖范围内的无人机节点进行广播通信。在通信过程中,由于链路质量造成的信息传输失败会导致协同探测结果计算不准确,影响无人机节点的共识过程,从而影响系统的协同探测和区块链共识,因此,当无人机节点与基站节点之间的链路质量较差,即基站收到的无人节点的信噪比低于门限值时,则认为无人机节点向基站传输信息失败,降低因链路质量较差产生的传输问题对协同探测任务的影响。同时,为了防止在通信过程中存在恶意节点发送干扰信息,为系统中注册的合法无人机节点和基站节点分配证书,各节点在所有通信过程中,通过证书私钥机制对发送的信息进行签名,保证探测结果和上链交易请求的信息完整性。
以下结合图2所示的无人机蜂群的协同探测方法的另一流程示意图,对本申请提供的无人机蜂群的协同探测方法进行详细说明。在图2中,无人机蜂群中的第i个无人机节点UAVi为发起协同探测请求的第一无人机节点。UAVi对环境进行中的探测目标进行探测,生成对应的探测信息STi,该探测信息表征UAVi对探测目标的探测结果。根据该探测信息STi向目标基站节点B发起协同探测请求,形成协同探测任务Ti=<STi,vote_type,vote_num,vote_time,signi>,任务中携带UAVi的探测信息STi和签名信息signi;vote_type为各无人机节点的投票方式,即投票结果,该投票结果包括多种,可以组成多元组,例如,若投票结果包括“是”、“否”和“无效”,则可以标记为三元组vote_type={yes,no,null},其中,“yes”为“是”,“no”为“否”,分别表示对UAVi的探测结果投票为是或否,即探测结果与UAVi的探测结果是否一致,“null”为“无效”,表示投票无效,一般是对应的无人节点不参与投票或无法进行协同探测,例如无人机节点的信任值低于预设的信任度阈值时,不再参与群体决策进行投票,将无人机节点投票结果vote_type标记为无效;vote_num为预设的投票数量阈值,vote_time为预设的投票时长,在vote_time规定的投票时长内,接收到的有效投票的数量超过vote_num规定的数量阈值时,无人机蜂群投票决策的协同探测结果才有效。
基站B收到协同探测任务Ti后,根据签名信息signi对协同探测任务对应的请求进
行验签,验签通过后,对协同探测任务Ti进行签名,生成协同探测任务,通过基站间的有线链路向其他基站节点广播该任
务,并启动定时器clock=vote_time。其中,task_id为任务标识,用于唯一标识该探测任务,
signB为基站节点B的签名信息。其他基站节点接收到基站B广播的探测任务,验签通过后,
将该协同探测任务广播至覆盖范围内的无人机节点。
除第一无人机节点UAVi之外的各第二无人机节点对基站节点广播的信息进行验
签,并根据探测情况完成任务投票,向基站反馈投票结果,例如,第二无人机节点UAVj反馈
投票结果:,其中,vote_resj为“yes”、“no”或者
“null”。
各基站节点根据第二无人机节点UAVj的签名信息signj,对第二无人机节点反馈的投票结果进行验签,并在定时器clock规定的投票时长vote_time内,验签通过的投票信息标记为投票有效,对验签未通过的投票信息,或者未在定时器clock规定的时间内接收到的投票信息,以及与基站节点之间的通信链路的信噪比低于门限值的无人机节点的投票信息等,进行丢弃。若在定时器clock规定的时间内接收到的有效投票信息的数量不超过预设数量阈值vote_num,则认为投票任务无效,反之,则投票任务有效。其中,基站无法接收到有效的投票信息主要包括无人机节点的投票信息错误,例如,无人机节点同时投票“yes”和“no”;以及无人机节点与基站节点之间的通信链路的信噪比低于门限值,导致基站无法对信号进行正常解析处理,在定时器clock规定的时间内,投票信息无法回传至对应的基站节点等。
当投票任务有效时,为降低无人机节点的计算量,可以通过基站节点对投票结果进行统计,确定最终的投票结果,即协同探测结果。具体地,例如,若投票结果满足公式1,则协同探测结果为“yes”无人机节点UAVi的探测结果正确。公式1表示如下:
若投票结果满足公式2,则协同探测结果为“no”,无人机节点UAVi的探测结果有误。公式2表示如下:
在公式1和2中,无人机蜂群中的N个无人机节点参与投票,、和为权重值参
数,表示投票任务中投“yes”、“no”和“null”的节点影响比重,例如,的值越大,就需要更
多的无人机节点投票为“yes”才可以得到协同探测结果为“yes”的投票结果;gl(x)为二值
函数,表示若事件x成立,则函数值为1,否则为0;为无人机节点UAVj的信任值,信任值
越大,无人机节点的投票可信性越高。
基站将投票结果反馈给发
起协同探测请求的无人机节点UAVi,其中,result为探测结果,其值为“yes”、“no”或
“null”,分别表示无人机蜂群对无人机节点UAVi的探测结果STi的协同探测结果为正确、错
误或者无效。无人机节点UAVi在接收到基站B反馈的协同探测结果后,若结果为“yes”,即探
测结果正确,则通过与基站之间的智能合约,发送投票结果的区块链请求,对协同探测结果
进行上链。
基站B接收到无人机节点UAVi对协同探测结果的上链请求后,通过有线链路向其
他基站和无人机节点广播请求,同时携带PoW计算请求,具体地,在广播上链请求时,将生成
的PoW计算请求与上链请求关联,形成挖矿任务进行广播。接收到基站广播的挖矿任务的无
人机节点进行PoW计算,最先完成PoW计算的目标无人机节点将计算结果传输至其对应的基
站节点。基站节点对计算结果进行验证,若验证通过,通过基站间的有线链路,向各
基站节点广播PoW确认信息,此后,系统中所有基站节点对其他无人机节点反馈的PoW计算
结果进行丢弃,防止区块链出现分叉。
基站节点根据目标无人机节点的PoW计算结果,将无人机节点UAVi的协同探测
结果记录到区块链上,并通过区块链协议对区块进行同步。对最先完成PoW计算的目标无人
机节点进行信任值奖励,奖励值为;根据各无人机节点的投票信息,对探测结果正确,
即探测结果与最终通过投票决策的协同探测结果一致的无人机节点,进行信任值奖励,奖
励值为;对探测结果错误,即探测结果与最终通过投票决策的协同探测结果一致的
无人机节点,进行信任值惩罚,惩罚值为。根据各无人机节点的奖惩值,对无人机蜂
群中,各无人机节点的信任值进行更新,以提升后续协同探测结果的准确性。其中,奖励
值和可以相同,也可以不同,在此不做限定。
在本实施例中,通过将无人机蜂群中的各无人机作为区块链节点,提高无人机与区块链的耦合性,使无人机节点参与到区块链的共识过程中,借助分布式无人机分群的计算能力,对探测结果进行共识,可以降低区块链节点被劫持时,影响或破坏系统可靠性的可能,增强了区块链对无人机的提升作用。
进一步地,无人机节点在参与区块链的共识过程时,综合考虑各无人机节点的信任值、通信链路质量和计算能力等因素,对无人机蜂群的协同探测结果进行集中分析,相比单点无人机探测,提高了探测结果的准确性。并且,在通信过程中,采用签名机制,确保无人机与服务基站之间的消息传输的真实性和完整性,保障通信安全性。
再进一步地,参与区块链共识投票的无人节点,通过信任值奖惩,投票结果准确的无人机可以获得更多的信任值奖励,提升信任值高的无人节点在投票中的作用,通过信任值更新,进一步提升协同探测结果的准确性。
下面对本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测装置进行描述,下文描述的无人机蜂群协同探测装置与上文描述的无人机蜂群协同探测方法可相互对应参照。
参照图3,本申请实施例提供的无人机蜂群协同探测装置,包括:
协同请求模块10,用于接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
任务广播模块20,用于将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
投票决策模块30,用于接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述投票信息是由所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
上链存证模块40,用于将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
在一个实施例中,所述上链存证模块40,还用于:
生成工作量计算请求,并将所述工作量计算请求与所述上链请求关联,生成挖矿任务;
将所述挖矿任务向所述无人机蜂群中的各无人机节点广播,接收所述无人机蜂群中各无人机节点的工作量证明;所述工作量证明由所述无人机蜂群中的各无人机节点根据所述挖矿任务进行计算得到;
根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点;
根据所述第二探测信息生成交易信息,并通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链。
在一个实施例中,所述无人机蜂群协同探测装置还包括信任值更新模块,用于:
生成所述目标无人机节点的第一奖励值;
生成各所述第二无人机节点中,投票信息与所述协同探测结果一致的无人机节点的第二奖励值,以及投票信息与所述协同探测结果不一致的无人机节点的惩罚值;
根据所述第一奖励值、所述第二奖励值和所述惩罚值,更新所述无人机蜂群中的各无人机节点的信任值。
在一个实施例中,所述区块链网络还包括多个基站节点,所述上链存证模块40,还用于:
根据所述目标无人机节点的工作量证明生成挖矿确认信息,并通过所述目标无人机节点对应的第一基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所有第二基站节点;所述第二基站节点是除所述第一基站节点之外的任一基站节点;
通过所述第一基站节点和各所述第二基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所述无人机蜂群中的各无人机节点,并拦截所述无人机蜂群中的第三无人机节点的工作量证明;所述第三无人机节点为所述无人机蜂群中,除所述目标无人机节点之外的任一无人机节点。
在一个实施例中,各所述基站节点之间通过有线链路通信,所述无人机蜂群中的无人机节点与所述基站节点之间,通过无线链路通信。
在一个实施例中,所述协同请求模块10,还用于:
将所述协同探测请求通过无线链路发送给所述第一无人机节点对应的目标基站节点;所述协同探测请求中携带所述第一无人机节点的签名信息;
根据所述协同探测请求中携带的签名信息,对发起所述协同探测请求的第一无人机节点进行身份验证,若验证通过,基于所述目标基站节点,通过有线链路将所述协同探测请求广播至所有第三基站节点;所述第三基站节点是除所述目标基站节点之外的任一基站节点;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,将所述协同探测请求向所述无人机蜂群中的所有第二无人机节点广播。
在一个实施例中,所述投票决策模块20,还用于:
获取预设的投票时长,并通过所述目标基站节点启动定时器;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,接收各所述第二无人机节点的投票信息,所述投票信息中携带所述第二无人机节点的签名信息;
根据所述投票信息中携带的签名信息,对所述投票信息的投票方进行身份验证,若验证通过,将所述投票信息发送至所述目标基站节点;
当所述定时器中的时长与所述投票时长相同时,统计所述目标基站节点接收到的投票信息对应的投票数量;
若所述投票数量超过预设的数量阈值,根据所述目标基站节点接收到的投票信息,确定各所述第二无人机节点对所述第一无人机节点的协同探测结果。
图4例了一种电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)410、通信接口(Communication Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的计算机程序,以执行无人机蜂群协同探测方法的步骤,例如包括:
接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面,本申请实施例还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机程序,所述计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上,所述计算机程序被处理器执行时,计算机能够执行上述各实施例所提供的无人机蜂群协同探测方法的步骤,例如包括:
接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
另一方面,本申请实施例还提供一种处理器可读存储介质,所述处理器可读存储介质存储有计算机程序,所述计算机程序用于使处理器执行上述各实施例提供的方法的步骤,例如包括:
接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
所述处理器可读存储介质可以是处理器能够存取的任何可用介质或数据存储设备,包括但不限于磁性存储器(例如软盘、硬盘、磁带、磁光盘(MO)等)、光学存储器(例如CD、DVD、BD、HVD等)、以及半导体存储器(例如ROM、EPROM、EEPROM、非易失性存储器(NANDFLASH)、固态硬盘(SSD))等。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,包括以下步骤:
接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成,并根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
2.根据权利要求1所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,所述对所述协同探测结果进行上链的步骤,包括:
生成工作量计算请求,并将所述工作量计算请求与所述上链请求关联,生成挖矿任务;
将所述挖矿任务向所述无人机蜂群中的各无人机节点广播,接收所述无人机蜂群中各无人机节点的工作量证明;所述工作量证明由所述无人机蜂群中的各无人机节点根据所述挖矿任务进行计算得到;
根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点;
根据所述协同探测结果生成交易信息,并通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链。
3.根据权利要求2所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,所述通过所述目标无人机节点对所述交易信息进行上链之后,还包括:
生成所述目标无人机节点的第一奖励值;
生成各所述第二无人机节点中,投票信息与所述协同探测结果一致的无人机节点的第二奖励值,以及投票信息与所述协同探测结果不一致的无人机节点的惩罚值;
根据所述第一奖励值、所述第二奖励值和所述惩罚值,更新所述无人机蜂群中的各无人机节点的信任值。
4.根据权利要求2所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,所述区块链网络还包括多个基站节点,所述根据所述工作量证明确定所述无人机蜂群中,最先完成工作量证明计算的目标无人机节点之后,还包括:
根据所述目标无人机节点的工作量证明生成挖矿确认信息,并通过所述目标无人机节点对应的第一基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所有第二基站节点;所述第二基站节点是除所述第一基站节点之外的任一基站节点;
通过所述第一基站节点和各所述第二基站节点,将所述挖矿确认信息广播至所述无人机蜂群中的各无人机节点,并拦截所述无人机蜂群中的第三无人机节点的工作量证明;所述第三无人机节点为所述无人机蜂群中,除所述目标无人机节点之外的任一无人机节点。
5.根据权利要求4所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,各所述基站节点之间通过有线链路通信,所述无人机蜂群中的无人机节点与所述基站节点之间,通过无线链路通信。
6.根据权利要求5所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,所述将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播的步骤,包括:
将所述协同探测请求通过无线链路发送给所述第一无人机节点对应的目标基站节点;所述协同探测请求中携带所述第一无人机节点的签名信息;
根据所述协同探测请求中携带的签名信息,对发起所述协同探测请求的第一无人机节点进行身份验证,若验证通过,基于所述目标基站节点,通过有线链路将所述协同探测请求广播至所有第三基站节点;所述第三基站节点是除所述目标基站节点之外的任一基站节点;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,将所述协同探测请求向所述无人机蜂群中的所有第二无人机节点广播。
7.根据权利要求6所述的无人机蜂群协同探测方法,其特征在于,所述接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果的步骤,包括:
获取预设的投票时长,并通过所述目标基站节点启动定时器;
通过所述目标基站节点和各所述第三基站节点,接收各所述第二无人机节点的投票信息,所述投票信息中携带所述第二无人机节点的签名信息;
根据所述投票信息中携带的签名信息,对所述投票信息的投票方进行身份验证,若验证通过,将所述投票信息发送至所述目标基站节点;
当所述定时器中的时长与所述投票时长相同时,统计所述目标基站节点接收到的投票信息对应的投票数量;
若所述投票数量超过预设的数量阈值,根据所述目标基站节点接收到的投票信息,确定各所述第二无人机节点对所述第一无人机节点的协同探测结果。
8.一种无人机蜂群协同探测装置,其特征在于,包括:
协同请求模块,用于接收无人机蜂群所在区块链网络中的第一无人机节点的协同探测请求;所述协同探测请求是根据所述第一无人机节点的探测信息生成的;
任务广播模块,用于将所述协同探测请求向所有第二无人机节点广播;所述第二无人机节点是所述无人机蜂群中,除所述第一无人机节点之外的任一无人机节点;
投票决策模块,用于接收投票信息,根据所述投票信息确定协同探测结果;所述投票信息是由任一所述第二无人机节点根据所述协同探测请求进行投票后发出的;所述投票信息是由所述第二无人机节点根据第一探测信息与第二探测信息的比对结果生成;所述第一探测信息为所述第二无人机节点的探测信息;所述第二探测信息为所述第一无人机节点的探测信息;
上链存证模块,用于将所述协同探测结果发送给所述第一无人机节点,当检测到所述第一无人机节点的上链请求时,对所述协同探测结果进行上链;所述上链请求是由所述第一无人机节点根据所述协同探测结果发起的。
9.一种电子设备,包括处理器和存储有计算机程序的存储器,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7任一项所述的无人机蜂群协同探测方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的无人机蜂群协同探测方法的步骤。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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US20200242591A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Volkan Sevindik | Network Performance Testing with Blockchain |
CN111800758A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-20 | 中国科学技术大学 | 基于区块链的无人机蜂群分层共识方法 |
CN112433856A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-02 | 中国科学技术大学 | 无人机蜂群网去中心化自治决策方法 |
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2022
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---|---|---|---|---|
CN109709980A (zh) * | 2018-12-27 | 2019-05-03 | 西安工业大学 | 一种基于异构无人机的蜂群对抗方法 |
US20200242591A1 (en) * | 2019-01-24 | 2020-07-30 | Volkan Sevindik | Network Performance Testing with Blockchain |
CN111800758A (zh) * | 2020-06-30 | 2020-10-20 | 中国科学技术大学 | 基于区块链的无人机蜂群分层共识方法 |
CN112433856A (zh) * | 2020-12-04 | 2021-03-02 | 中国科学技术大学 | 无人机蜂群网去中心化自治决策方法 |
CN114630322A (zh) * | 2022-03-30 | 2022-06-14 | 南京航空航天大学 | 无状态区块链使能的面向任务无人机网络互认证的方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
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赵国宏 等: "一种基于区块链的导弹蜂群协同制导机制", 《战术导弹技术》 * |
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