基于小程序的无人机飞行日志管理系统的设计与实现
摘 要：随着新型基础测绘时代的到来，无人机的应用得到了飞速的发展，目前针对于无人机飞行日志的管理模式大多还处于纸质记录的阶段，对于繁重、紧要的飞行任务，飞行日志的管理迫切需要电子化、智能化。因此，基于移动端小程序，开发出一套用于无人机飞行日志的管理系统，该系统将繁杂的记录表格，一键式勾选确认，同时可以实时查看历史飞行轨迹，飞行日志记录，支持Excel表格下载等，实现了飞行日志的电子化、智能化管理，具有很好的应用和推广价值。
关键词：小程序；无人机飞行日志；管理系统；云数据库
1 引 言
随着新型基础测绘时代的到来，无人机作为一种低空遥感技术，得到迅速的发展。因其体型较小、灵活性好、机动性强等优点，在植保、电力巡检、安防、测绘、应急等行业应用较广，市场需求较大[[1]]。飞行日志是无人机一项重要的飞行记录资料，它记录了无人机飞行时的各项飞行信息和检查信息，在需要对无人机进行飞行测试、数据分析、轨迹监测等时有
重要作用，是执行航飞任务时必须记载的资料。目前的无人机飞行日志记录方法还大多停留在纸质化阶段，不仅效率低，还存在数据丢失、不便于数据分析、缺少对记录内容的验证等缺陷，因此有必要提出一种新的方法来对无人机飞行日志进行管理。
现如今，手机是人们必备的通讯工具，是手机中安装用户最多、使用最频繁的移动应用软件，拥有11亿用户作为基础活跃粉丝，数量巨大[[2]]。对于用户而言，小程序无需安装卸载，随时可用，操作简单，方便快捷，用户不用担心需要安装太多 APP 应用的问题[[3]]。对于开发者而言，开发成本和技术要求相对较低[[4]]，可以将更多的时间和精力放在如何开发运营好产品，做好内容本身，以提升小程序的服务质量。基于此，我们设计开发出一款针对无人机飞行管理的系统，该系统将繁杂的记录表格，一键式勾选确认。同时可以实时查看历史飞行轨迹，飞行日志记录，支持Excel表格下载等，实现了飞行日志的电子化、智能化管理。
2 软件环境与云开发
2.1系统环境
系统开发的软件环境依托于小程序，以开发者工具为主要的编程集成环境来进行无人机飞行日志管理系统开发。相比于其他软件，基于开发者工具进行的系统开发在数据存储方面用到了小程序的云开发功能，系统进行数据处理的部分区别于其他开发中对第三方数据库的连接，而是直接运用云开发的方式进行数据的存储与处理。
2.2 云开发
小程序云开发是团队联合腾讯云推出的专业的小程序开发服务，具有无需搭建服务器，快速构建小程序、，免登陆、免鉴权调用开放服务等优势；同时为研发人员提供了完整的原生云端支持和服务支持，封装了后端和运维层面的技术细节，直接利用云平台提供的开发接口进行业务的开发，能非常容易地实现应用的快速上线和快速迭代统一开发多端应用。另外云开发还提供了数据库功能，简化了研发人员安装和配置数据库环境的流程，极大地降低了开发门槛，提高了开发效率。
小程序云开发主要由云函数、云存储和云数据库组成。云开发弱化了后端和运维的概念，在不予搭建服务器的情况下，使用平台中提供的API进行开发。在API应用开发上采用小程序云开发中的云函数与云数据库结合的方式开展整体的开发与部署。云函数在云端运
行过程中享受私有协议天然授权，开发者只需编写自身业务逻辑代码进行函数调用。云存储自带CDN加速，支持在前端直接上传/下载，可在云开发控制台可视化管理。云数据库稳定可靠，支持在小程序端和云函数两种方式调用，开发者无需再新建数据库。
3 无人机飞行日志管理系统模块设计
3.1 系统总体框架设计
通过对无人机飞行的业务需求分析，根据用户的具体管理要求，将整个开发系统分为四大模块。如图2所示为整个系统模块的总体框架。
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图2 模块总体框架
3.2系统各功能模块设计
无人机飞行管理系统主要有四大功能模块组成：即用户管理、飞行检查管理、飞行轨迹管理和表格管理。
用户管理模块：普通用户在进行注册时，后台会将注册的信息通过消息通知和手机短信通知两种方式告知管理员，管理员对注册的信息进行审核授权，审核通过后，普通用户可以根据账号密码登录进入主页面进行相关操作。
飞行检查管理模块：用户登录以后跳转到航飞平台填报信息页面，进行固定翼飞行平台和多旋翼飞行平台的的选择，然后再跳转到相应页面一键式勾选确认所有检查项信息。针对于不同测区特殊的检查要求，系统也可以提供定制化的检查模板。每个页面罗列的检查项都有默认的检查状态，一般不需要人工修改。对于时间、地点动态变化的信息，系统也设计了自动获取功能，用户也需要点击确认即可。这在一定程度上大大减少了人工工作量，提高了航飞作业效率。
飞行轨迹管理模块：该模块根据航飞工作人员所在测区的经度纬度信息，将测区位置标注
在导航地图上，便于管理者统计一个时间段中无人机执行任务情况，包括具体的测区地点、人员情况、航飞周期等信息。在该页面下普通用户只能查看本人填报的航飞任务的飞行轨迹信息，对于其他人填报的任何信息无权查看，而管理者可以查看所有人填报的信息。
表格管理模块：在表格管理页面中有数据查询、统计分析、表格下载等功能。数据查询功能，支持模糊查询和详细查询两种方式；统计分析支持按地区、按时间、按飞行平台来进行选择，并能生成基本的柱状图或者是圆饼图来可视化分析结果，还支持将可视化查询结果以图片的格式下载到手机或者电脑查看。表格下载功能，支持按照已有的模板一键导出，也可以根据实际需要修改后一键导出，极大地简化了工作流程，为使用者提供了方便。
3.3数据库设计
该系统主要包括两类表格：旋翼飞行设备使用记录表与固定翼飞行设备使用记录表。表格的信息首先是保存在的云数据库中，用户在表格管理模块，通过时间查询，获得当前时间段内的填报表格列表，点击下载按钮，就能通过wx-server-sdk调用exceljs，将相应飞
行检查信息逐项填写到预先设计好的表格中的对应位置，后台会返回一个表格下载链接地址，用户在有网的情况下就能在手机或者PC端下载。
4 无人机飞行管理系统关键技术实现
4.1系统登录页面
目前小程序中的登录场景有PC网站扫码、网页授权、小程序内授权等方式，实现时需要调用完全不同的接口。小程序登录可以通过官方提供的登录能力方便地获取提供提供的用户身份标识，快速建立小程序内的用户体系。这里的登录页面包括两种不同的登录情况，管理员页面与普通用户页面。通过不同的登录密码进入不同的页面，实现不同的页面功能。

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