无人机自主学习系统的设计与实现

赵朋朋

（成都信息工程大学，四川 成都 610225）

0 引言

我国作为世界上最重要的航空大国之一，随着科技的不断发展，无人机具有重要的意义。近年来，随着民用无人机市场的爆发式增长，民用无人机发展步入“快车道”。但无人机的管控并未跟上技术发展的步伐，“黑下”、不当操作，不熟悉相关法规以及不可预测的恶意企图等，对国家公共安全、飞行安全甚至是空防安全构成威胁。对此，中国民用航空局飞行标准司于7月11日正式下发《民用无人机驾驶员管理规定》（以下简称《规定》）[1]。《规定》由中国AOPA协会负责民用无人机的相关管理，鉴于我国民用无人机的管理体制和实施方向，民用无人机进入认证时代。因此，为了方便他们能够快速熟悉并取得相关无人机驾驶执照，以便更好地加快行业的规范以及人身安全。研究开发一款集前期学习、中途考证与后期服务一体的无人机自主学习系统显得十分必要。

1 概述及实用性

本学习系统设计提供最新无人机驾考试题库，用户可在学习系统里使用顺序练题、重点练习、模拟考试等功能巩固强化知识点，还可选择题目进行收藏，并在我的收藏模块下进行复习。系统还会对用户练习或考试中做错的题目进行收集整理，并在我的错题模块下查看和二次练习。用户还可通过线上报名功能进行驾照考试的报名。在视频教学模块，系统提供驾驶员、机长和飞行教员3个等级在无人机驾驶操作中需要注意的视频教学内容，用户可根据需要进行在线或离线下载后观看。

2 学习系统的总体设计与实现

2.1 系统设计

本研究提供客户端的交互以及服务端提供后台数据管理。客户端发起数据请求，后台响应请求并返回数据，客户端结合本地子模块对返回的数据进行解析并展示。程序总体分3层架构（表现层、业务逻辑层、数据访问层），Service层本身有数据，单独运行，与客户端进行直接交流。业务层作为表现层与数据访问层的桥梁，实现以数据驱动视图。

2.1.1 数据存储设计

（1）题库数据。本地SQLite数据库存储从服务器更新下来的题库数据，通过SQLite封装模块进行访问。表结构如表1所示。

表1 题库数据表结构

（2）文件内容。本地文件系统存储图像文件与下载的视频文件（还有部分缓存文件），并通过文件系统管理模块进行访问。内容如表2所示。

表2 本地文件系统存储模块

2.1.2 运行环境设计

系统应在两种环境中运行：（1）手机硬件如Android手机或者平板；（2）计算机软件Android5.0及以上的系统环境（包括5.0）。

2.2 软件实现

Android平台软件一个最大的特点就是其具有开放性的特点，这也是其作为以开源软件所具备的灵活性的特征.能够为特定的软件提供更加个性的设计，开发者能够根据企业和用户的需求对软件进行改进，以促进其商业价值最大化的发挥[2]。通过程序学习和传统方式的学习显然存在很多不同，在移动应用的开发和管理中，由于不同的移动设备间会存在使用兼容性的问题，只有基于Web服务才能提供给客户相对统一、适用范围更广的学习系统。但是网络的存在自然也就带来了许多的安全隐患，因此需要注重学习程序的用户安全的保护，同时也可以增加许多新的功能，对界面进行优化，界面变得更加人性化和得体，在用户管理方面也应多下功夫，只有这样学习程序的开发才能做得更好。相信通过不懈的努力，学习程序会得到不断的改进[3]。

2.3 软件主界面设计

进入程序主界面，通过3个Fragment展示学习、视频及“我的”三大模块。每一个Fragment中展示相应的子模块，用户可选择进入新的Activity页面（见图1）。

图1 软件主界面设计