摘  要

 

进入新时代以来，人工智能已经进一步上升成为了我国的一项国家战略，《新一代人工智能发展规划》提出，到2030年，中国将发展成为当今世界主要的人工智能技术和创新中心。目前，人工智能已经逐渐成为了全社会普遍关注的话题和热点，并逐渐融合至传统产品行业的每一个领域，催生了新的产品、行业和服务，进行人工智能通识教育已经成为国家经济建设和人才培养的迫切需要。培养人工智能通识人才成为学校义不容辞的责任和使命。

目前无人机实验因场地、人数和设备等原因无法开设实体实验课程，特别是集群编队实验代价巨大，还涉及到飞行器空域限制、实验安全、耗时、人员管理等问题。传统教学中，这部分内容以理论讲解为主，效率低、体验差，难以激发学生学习能动性。

本项目最终实现的系统采用前后端分离的思想，服务端采用MTV模式作为设计思想，利用Django框架进行分层构建。前端采用MVVM模式作为设计思想，利用Vue.js框架进行Web内容构建，前后端利用Axios技术进行数据交换，实现网页的实时更新。在动画方面采用Three.js进行3D动画渲染。最后通过Nginx和uWSGI服务器实现了在服务器上的部署并绑定域名，使得用户可以通过域名对其进行访问。该项目主要实现了H型编队设计、H型变换Z型路线设计、夜间灯光设计、N型变换Z型路线设计四个实验，学生可以通过四个实验加深对无人机操作的熟练度，有效提高人工智能通识课程的上课效率。

 

关键词： Django，MTV，Vue.js，无人机集群仿真系统，系统开发

目录

 

第一章 绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.2.1 国内发展现状 1

1.2.2 国外发展现状 2

1.3 研究目标和内容 2

1.4 论文章节安排 2

第二章 无人机集群仿真系统关键技术概述 4

2.1 Django框架和MTV模式 4

2.1.1 Django框架 4

2.1.2 MTV模式 4

2.2 Vue.js框架和MVVM模式 4

2.2.1 Vue.js框架 5

2.2.2 MVVM模式 5

2.3 数据存储技术 5

第三章 需求分析 6

3.1 可行性分析 6

3.2 系统功能性需求分析 6

3.2.1 H型编队设计 6

3.2.2 H型变换Z型路线设计 6

3.2.3 夜间灯光设计 6

3.2.4 N型变换Z型路线设计 6

3.3 系统非功能性需求分析 7

第四章 系统设计 8

4.1 系统架构设计 8

4.2 总体功能模块设计 9

4.2.1 登录模块 9

4.2.2 H型编队设计模块 9

4.2.3 H型变换Z型路线设计模块 10

4.2.4 夜间灯光设计模块 10

4.2.5 N型变换Z型路线设计模块 10

4.3 系统数据库设计 10

4.3.1 用户信息表 10

4.3.2 实验信息表 10

4.3.3 飞机信息表 11

4.3.4 灯光序列信息表 11

4.3.5 灯光信息表 11

4.4 系统前端设计 12

第五章 系统实现 13

5.1登录界面实现 13

5.2主页界面实现 14

5.3 H型编队设计界面实现 15

5.4 H型变换Z型路线设计界面实现 16

5.5夜间灯光设计界面实现 18

5.6 N型变换Z型路线设计界面实现 19

第六章 系统测试 21

6.1 系统测试环境 21

6.2 系统功能测试 21

6.3 性能测试 23

第七章 结论 25

7.1 总结 25

7.2 未来展望 25

参考文献 26

致  谢 27