民航训练管理系统开发（Java+SpringMVC框架）

摘要

　　近年来国内民航业得到了快速发展，民航飞行员的需求缺口日益扩大，民航飞行员培训市场也随之得以发展。然而飞行员培训是一个漫长且复杂的过程，再加上飞行员严格的选拔标准，导致飞行员培训速度满足不了日益增长的市场需求，如何更快更好地培训飞行员成为了制约行业发展的瓶颈。目前多数民航飞行员培训学校开发了信息化飞行训练系统以提高培训及管理水平。

　　本文从项目背景、现状分析、关键技术、需求分析、系统设计、系统实现和系统测试等角度介绍了一套民航训练管理系统。本系统主要包含飞行训练模块、综合素质模块和综合管理模块，总共涉及系统管理员、飞行教员和飞行学员三类系统角色。其中飞行训练模块包含飞行准备管理、飞行任务书管理、模拟机任务书管理、飞行大纲管理、地面大纲管理、训练评测管理、飞行符合度管理等功能；综合素质模块包含学员素质评定、评定条例管理和评定审核管理等功能；综合管理模块包含账户信息管理、账户权限管理、新闻公告管理和请销假期管理等功能。

　　本系统包含 Web 系统和移动应用两部分，本文重点关注 Android 应用以及为其提供数据服务的数据接口系统。考虑到移动应用专用性强的特点，该系统分别为管理员、教员和学员开发了 Android 应用。Android 应用使用原生方式进行开发，使用 MVP 设计模式解耦，使用 Realm 数据库引擎提供移动应用数据服务，使用 OkHttp 及 Retrofit 提供网络支持。数据接口系统使用 Java 语言开发，使用 Maven 进行包管理，使用 SpringMVC框架提供 Web 服务，使用 MyBatis 框架提供持久层服务，使用 Redis 实现数据缓存机制，同时使用 Token 机制进行身份验证。

　　本系统将飞行培训学校的日常事务管理、飞行训练管理、学员综合培养等资源整合成一套完整的培训体系。目前该系统已经在一家民航飞行员培训学校上线试运行，并在简化办公流程和提高培训质量等方面得到校方认可。

　　关键词：飞行训练；Android 应用;数据接口系统；Redis

Abstract

　　With the rapid development of domestic civil aviation, the amount of civil aviation pilot cannot meet the needs of the market. As a result, the pilot training market is growing rapidly too. However, considering the pilot training’s complex process and strict criteria for pilot selection, the speed of training pilots cannot satisfy the market demand. Some pilot training organizations decide to develop flight training system hoping to promote their training quality and management level.

　　This paper describes a civil aviation Training Management System, including the background introduction, present analysis, key technologies, requirement analysis, system design, system implementation and system test. This system mainly contains three modules:

　　Flight Training, Comprehensive Quality and Comprehensive Management. Also the system is related to three roles: Administrator, Teacher and Student. The Flight Training module contains Flight Preparation Management, Fly Task Book Management, Simulation Task Book Management, Fly Outline Management, Ground Outline Management, Training Evaluation Management and Fly Conformity Management. The Comprehensive Quality module contains Quality Evaluation Management, Evaluation Rule Management and Evaluation Verifying Management. The Comprehensive Management contains Account Management, News Management and Holiday Management.

　　This system mainly contains Web system and mobile applications, this paper focuses on Android Applications and an API System providing data service for applications. Considering the feature of Application’s specificity, this system provides different applications for different roles. Android Application uses the MVP design pattern organizing code and the Realm mobile database engine supporting data service. API System uses Maven organizing dependencies and technical frames of SpringMVC, MyBatis, Redis and Token.

　　This system integrates the Daily Affair Management, Flight Training Management and Student Training Management into one complete system. Currently this system is running on one Flight Training Organization.

　　Key Words: Flight Training; Android Application; API System; Redis

　　随着社会的发展进步，乘客们倾向于选择飞机出行，民航业迎来了快速发展的机会。为满足日益增长的市场需求，各航空公司争相扩大机队规模、开辟新航线、增加班次，整个民航市场进入了高速发展的快车道。近年来国内民航业对优秀飞行员的需求持续扩大，飞行员培训行业发展迅猛[1,2]。

　　飞行员培训工作是国内民航业的基础工作之一，关系到行业的各个方面。民航飞行员培训拥有着一套科学完整的流程与原理，需要理论知识学习和飞行训练紧密结合，再加上民航飞行员选拔本身的高要求，极大地制约了飞行员培训数量及培训水平的提高，这就必然导致民航飞行员的缺口越来越大。目前如何科学快速地培训飞行员是对我国民航培训业提出的一个挑战。

　　伴随着互联网与计算机的发展，信息化技术已经深深植入到各行各业，它们简化了传统办公流程，节省资源的同时提高了办公效率。将民航飞行员培训和信息化技术相结合是解决飞行员培训瓶颈的一个思路，研发一套飞行训练系统符合市场需求，该系统需要集成航校日常事务管理、飞行训练管理、安全监控管理等模块，并能够提供 Web 应用和移动应用。

　　飞行训练一直是民航飞行员培训学校的重点工作。目前飞行训练完全依赖于教员的经验和能力，航校对飞行训练缺乏完整、统一的训练记录和评判标准，导致航校难以对飞行训练质量进行综合评估和分析。管理员和教员难以在第一时间掌握训练的完整情况，学员也难以针对训练情况给予回馈，同时飞行训练还受限于参训人员身体的生理极限。上述因素都会影响训练质量和训练时长，是制约飞行训练产能提升的主要瓶颈[3]。

　　在综合素质和综合管理等方面，学校各部门没有统一的系统平台，工作安排和进展、文件传达等工作难以及时反馈，各部门大多只存在纸质文件，这些问题都对综合素质和综合管理工作的开展带来不便。

　　目前很多国外民用航空飞行训练机构都实现了数字化管理[4,5]。指挥员登录到飞行管理系统便可以浏览整个飞行训练计划的内容。教员和学员可以通过系统，将飞行参数、实时天气、载油量、现场图像、目标区域情况等数据实时传输给指挥塔台，指挥员在即时掌握每架参训飞机状态、载重、位置定位等飞行数据的同时，将指令及时下达给飞行员或者教员。

　　相较于国外民用航空，国内民航发展起步较晚、发展时间较短以及发展水平较低。

　　虽然国内民航飞行员培训学校的数目不少，但是由于各航校训练方式不尽相同、缺乏统一规范的训练模式和飞行大纲，这些因素导致各航校的飞行训练存在较大偏差，训练效果迥异，训练效果难于评估，无法保证民航训练具有一致的水准，这为民用航空安全造成了巨大的隐患；另一方面，随着数字化信息技术的发展，目前已有一些航校开始进行数字化训练，以期降低训练成本、提高培训效率。然而民航训练软件造价普遍较高，各单位难以独立开发完善的训练系统[6,7]，从而产生大量的低水平重复问题，造成了人力、物力和财力的重复浪费。同时，各航校现有的飞行培训系统普遍存在不兼容问题，形成很多信息孤岛，民航总局很难对训练数据的搜集整理，无法对民用航空飞行员训练质量进行及时有效的监管。

　　因此，从现有的飞行训练、综合素质、安全监控和综合管理的角度出发，设计一套科学高效的民航飞行员培训管理系统具有十分重要的现实意义。该系统能够节省飞行训练人力资源、文件保管等成本，提高飞行训练、安全监管等工作的效率，保证飞行训练标准的客观统一，实现各个职能部门的电子化办公需求，解决原有人工方式存在的固有弊端，从而为民航飞行员培训学校的训练质量的提升、训练产能的提高和安全监管的规范提供可靠保障。

　　第一章是绪论。该章节主要介绍项目背景、分析国内外发展现状，最后阐明论文的组织结构。

　　第二章是相关技术介绍。该章节主要介绍该系统中的关键技术和关键原理。该章节内容主要包括 Android 操作系统的简介、移动应用开发的 MVP 设计模式的简介、Realm移动应用数据库引擎的简介，使用 Redis 实现缓存机制等相关技术。

　　第三章是系统分析。该章节依据用户需求，结合问题背景和调研结果进行需求分析。

　　该章节首先阐述系统的总体需求，再细化分析各模块的功能需求，随后使用用例图分析系统角色，最后通过数据流图分析描述系统中数据交互方式。

　　第四章是系统设计。该章节首先描述了系统总体的框架设计、数据库设计和数据库结构，随后描述各模块的详细设计，最后重点描述了数据接口系统设计和移动应用数据方案设计。

　　第五章是系统实现。该章节根据需求分析和系统设计，描述系统编码实现的过程，该章节主要通过系统实现效果图展示了系统实现的成果。

　　第六章是系统测试。该章节介绍了移动应用及数据接口系统的测试方案。

　　民航训练管理系统前台演示：

飞行准备发布测试效果图

飞行测试作答效果图

飞行测试记录效果图

飞行任务书列表效果图

任务书基础部分编辑效果图

任务书详情部分编辑效果图

学员应用训练评测详情效果图

目 录

　　摘 要
　　Abstract
　　1 绪论
　　　　1.1 项目背景
　　　　1.2 现状分析
　　　　1.3 论文结构
　　2 相关技术介绍
　　　　2.1 Android 操作系统
　　　　2.2 MVP 设计模式
　　　　2.3 Realm 数据库引擎
　　　　2.4 SpringMVC 和 MyBatis
　　　　2.5 Redis 缓存
　　3 系统分析
　　　　3.1 功能分析
　　　　　　3.1.1 飞行训练模块
　　　　　　3.1.2 综合素质模块
　　　　　　3.1.3 综合管理模块
　　　　　　3.1.4 数据接口系统
　　　　3.2 用例分析
　　　　　　3.2.1 管理员用例分析
　　　　　　3.2.2 教员用例分析
　　　　　　3.2.3 学员用例分析
　　　　3.3 数据流分析
　　　　　　3.3.1 管理员数据流分析
　　　　　　3.3.2 教员数据流分析
　　　　　　3.3.3 学员数据流分析
　　4 系统设计
　　　　4.1 设计原则和目标
　　　　4.2 数据库设计
　　　　　　4.2.1 逻辑结构设计
　　　　　　4.2.2 主要表结构设计
　　　　4.3 数据接口系统设计
　　　　4.4 主要模块设计
　　　　　　4.4.1 飞行训练模块
　　　　　　4.4.2 飞行准备模块
　　　　　　4.4.3 综合素质模块
　　　　　　4.4.4 综合管理模块
　　5 系统实现
　　　　5.1 飞行训练
　　　　　　5.1.1 飞行准备
　　　　　　5.1.2 任务书及大纲
　　　　　　5.1.3 训练评测
　　　　5.2 综合素质
　　　　　　5.2.1 素质评定
　　　　　　5.2.2 评定条例
　　　　5.3 综合管理
　　　　　　5.3.1 账户管理
　　　　　　5.3.2 请销假期管理
　　6 系统测试
　　　　6.1 Android 应用测试
　　　　6.2 数据接口系统测试
　　结 论
　　参 考 文 献
　　致 谢

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