(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210776190.0 (22)申请日 2022.07.04 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 114841681 A (43)申请公布日 2022.08.02 (73)专利权人 南京航空航天大 学 地址 211106 江苏省南京市江宁区将军大 道29号 (72)发明人 王威　潘恒昌　程彦宇　郭嘉　 吴启晖　 (74)专利代理 机构 南京钟山专利代理有限公司 32252 专利代理师 徐燕 (51)Int.Cl. G06Q 10/10(2012.01)G06Q 50/26(2012.01) G06F 21/62(2013.01) G06F 21/64(2013.01) (56)对比文件 CN 110570264 A,2019.12.13 CN 111640272 A,2020.09.08 CN 109242683 A,2019.01.18 审查员 李耀声 (54)发明名称 一种基于联盟链的无人机全流程监管方法 和系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于联盟链的无人机全 流程监管方法和系统， 包括： 注册用户发起无人 机身份绑定请求， 生产商对待绑定无人机进行查 验和绑定； 各管理部门节点收到用户申报审批请 求后， 根据权责划分对申请进行审批， 审批过程 和结果上传至区块链存证； 无人机运行期间， 通 过监管部门节点将飞行数据哈希同步至区块链 上； 监管部门使用监测设备获取管理空域内的无 人机飞行状态， 获取链上的无人机飞行申报情 况， 对监测设备获取的无人机飞行状态进行监 管。 本发明通过区块链技术打破了各管理部门间 的信息壁垒， 实现了无人机监管信息的多方共 享， 有效提高了无人机的管理效率； 实现了无人 机从生产到使用的全流程监管， 保证无人机安全 可靠地运行。 权利要求书3页 说明书7页 附图4页 CN 114841681 B 2022.11.08 CN 114841681 B 1.一种基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 所述无人机全流程监管方 法包括以下步骤： S1， 生产商将无 人机参数 上链存证， 为相关型号无 人机进行 备案； S2， 注册用户通过本人账户输入待操作无人机的相关信息， 将身份信息和所属无人机 信息使用私钥SKU签名， 发送给待操作无人机对应的生产商节点， 发起无人机身份绑定请 求； S3， 生产商收到消息请求， 通过用户公钥PKU验证消息身份， 验证通过再对待绑 定无人机 进行查验， 若通过认证， 生产商将对应无人机和用户身份绑定并认证， 认证信息经自身私钥 PKP签名后， 通过该生产商节点写入区块链中， 同时反馈用户绑定成功消息， 若未能通过生 产商认证， 或者无 人机已被绑定， 则反馈绑定失败消息； S4， 用户填写飞行申报表， 发起无人机飞行申请， 系统将申报内容和 请求提交给审批部 门节点， 由节点上传申报表并发起申报请求； 各管理部门节 点收到用户申报审批请求后， 根 据权责划分对申请进行审批， 审批过程和结果上传至区块链存证； S5： 用户查询审批结果， 若通过则按审批结果在指定空域和时间段内飞行无人机， 否则 返回步骤S4再次申请或者结束申请流 程； S6， 无人机运行期间， 将飞行数据经自身私钥SKU签名和监管部门公钥PKC加密后， 再通 过监管部门节点将飞行 数据哈希同步至区块链上， 原 始飞行数据存在无 人机本地或云端； S7， 监管部门使用监测设备获取管理空域内的无人机飞行状态， 同时通过本部门私钥 SKC签名向系统发起查询请求， 获取链上的无人机飞行申报情况， 对监测设备获取的无人机 飞行状态进行监管； 步骤S4中， 所述飞行申报表的信息格式为： Flight_AppForm＝{RequestNo.， SN， ID_ User， fli ght task parameter， TimeStamp}， 式中， RequestNo.代表申报单号， 由系统自动 生成； SN代表无人机序列号； ID_User代表申请人证件号码； flight  task parameter代表飞 行任务参数， 包括飞行任务类型、 地点、 时段、 飞行高度和载荷情况； TimeStamp代表时间戳， 用于保证数据完整性的可信数字签名； 步骤S4中， 各 管理部门节点基于智能合约对申请进行审批， 审批过程包括以下步骤： S41， 用户提交的飞行申报表， 通过全网节点共识后上链， 并发起无人机申报审批请求， 触发审批合约； S42， 各节点执行审批合约， 合约依据申报表单号RequestNo.从链上查询申报表内容和 审批内容， 根据申请的飞行任务和审批进度判断具体负责部门， 并将对应的合约执行结果 记录在区块链上； 合约执 行过程具体为： S421， 令当前审批部门凭申请单号RequestNo.从链上获取用户飞行申报表进行审批， 将包含申报表单号的审批结果， 经当前部门私钥签名后上传至链上， 并再次触发审批合约； S422， 全网节点根据申报表单号查询申报表内容和相关审批信息， 若当前部门审批结 果为不通过， 则合约判定审批流 程终止； 若当前部门审批通过， 则转入步骤S423； S423， 智能合约依据飞行空域和该审批结果， 判定是否存在下一审批部门， 如果存在， 将下一审批 部门设定为当前审批 部门， 返回步骤S421， 否则， 合约判定审批流 程完成； 步骤S6中， 监管部门的监管 过程包括以下步骤： S61， 监管部门使用监测设备获取管理空域内的无人机飞行状态， 同时通过本部门私钥权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114841681 B 2SKC签名向系统发起 查询请求， 查验无 人机飞行申报 情况； S62， 系统核验请求签名后， 将无人机飞行申报情况反馈给监管部门， 监管部门将监测 设备获取的无人机飞行状态和链上记录比对， 确认信息一致， 对应无人机飞行通过审批， 若 发现任何信息不 一致， 或未通过飞行申报 审批， 则生成调查请求。 2.根据权利要求1所述的基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 步骤S1 中， 所述无人机参数包括UAV_parameter＝{ID_producer， Type， SN， Maximum  Payload， Weight， Maximum  Cruise Speed， Maximum  Flight Altitude}； 其中， ID_producer代表无人机生产商对应的唯一标识码； Type代表无人机型号； SN代 表无人机生产商分配的唯一无人机序列号； Maximum  Payload代表无人机最大有效载荷； Weight代表无人机空机重量； Maximum  Cruise Speed代表无人机最大巡航速度； Maximum   Flight Altitude代 表无人机最大飞行高度。 3.根据权利要求1所述的基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 步骤S2 中， 用户的注 册过程包括以下步骤： 用户输入身份信息至系统， 用户输入的身份信息为UserReg＝{UserName， ID_User， Address， phone  number， qualification}； 其中， UserName代表用户姓名； ID_User代表唯一 标识用户身份的证件号码； Address代表用户通讯地址； phone  number代表联系电话； qualification代表飞手的无 人机操作资质情况； 系统核验用户输入的身份信息， 核验无误后， 系统为用户生成个人账户和密钥对{PKU， SKU}。 4.根据权利要求3所述的基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 步骤S2 中， 用户发起的无人机身份绑定请求的信息格式为： UAV_Reg＝{UserName， ID_User， SN， qualification}， 式中， SN代表无人机生产商分配的唯一无 人机序列号。 5.根据权利要求4所述的基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 当用户进 行 无人机解绑操作时， 将身份信息和所属无人机信息使用私钥SKU签名， 生成无人机身份 解绑请求 发送给待操作无人机对应的生产商节 点； 无人机身份解绑请求的信息格式为UAV_ DeReg＝{UserName， ID_User， SN， qual ification}； 生产商节点验证用户签名后， 查验待解绑无人机信息， 若查验通过， 将无人机解绑信 息 上传至区块链， 更新对应无人机的身份信息， 反馈用户解绑成功消息， 若不存在 对应的无人 机序列号或该序列号未被绑定， 则反馈解绑失败消息 。 6.根据权利要求1所述的基于联盟链的无人机全流程监管方法， 其特征在于， 步骤S6 中， 监管部门的监管 过程还包括： 监管部门实时监督无人机飞行状态， 当发现违规飞行行为时， 调取链上申请记录和无 人机飞行记录生成违规处罚记录 。 7.一种基于联盟链的无人机全流程监管系统， 其特征在于， 所述无人机全流程监管系 统采用权利要求1 ‑6任一项中所述的无人机全流程监管方法对无人机进行全流程监管； 所 述无人机全流 程监管系统包括身份认证模块、 无 人机管理模块、 数据处 理模块和存 储模块； 所述身份认证模块用于注册和验证使用者身份； 其中， 使用者身份分为管理部门、 用户 和生产商三个类型， 系统通过身份认证模块验证使