張文豪，毛景魁，蔣學杰

(河南機電高等?？茖W校，河南 新鄉(xiāng) 453000)

1 引言

目前，在航空、航天、船舶、兵器等行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)過程中，需要對系統(tǒng)的各方面的性能進行試驗。這些試驗通常具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、測量參數(shù)多、測試設(shè)備種類繁雜、試驗資源分散、試驗流程復雜、時間跨度大、試驗成本高、試驗數(shù)據(jù)共享困難等特點［1］。

由于試驗數(shù)據(jù)的文件類型和數(shù)據(jù)格式不統(tǒng)一，國內(nèi)企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計過程中，往往是以人為經(jīng)驗的積累作為參與產(chǎn)品設(shè)計的手段，對于產(chǎn)品試驗的大量試驗數(shù)據(jù)、試驗方法、試驗經(jīng)驗、重要試驗結(jié)論等保存在技術(shù)人員的個人手中或分散保存在某種介質(zhì)中，時間一久，這些數(shù)據(jù)的查閱和利用將會非常困難，有時可能出現(xiàn)無處可查、無人可問的尷尬局面。相比之下，損失最大的反而是企業(yè)，因為長期的積累未能進行統(tǒng)一有效地管理，不能及時轉(zhuǎn)化成企業(yè)的經(jīng)驗知識體系，隨著人員的更迭或崗位變遷，試驗知識及經(jīng)驗也隨之減少，造成了大量經(jīng)驗財富的流失。試驗信息不能再次利用，造成的重復試驗也帶來人力、物力的極大浪費，造成的后果是嚴重制約型號研制的進程。

為了改善國內(nèi)企業(yè)這種局面，加快型號任務的研制周期，提高研制過程中各種試驗數(shù)據(jù)管理的水平和管理能力，需要建立一個統(tǒng)一的試驗數(shù)據(jù)管理平臺，采用統(tǒng)一的管理模式，有效的管理不同型號在研制過程中不同專業(yè)、不同試驗產(chǎn)生的各種試驗數(shù)據(jù)，充分地分析試驗數(shù)據(jù)、深入地挖掘有價值的試驗數(shù)據(jù)信息，供型號研制過程的各專業(yè)技術(shù)人員進行設(shè)計、試驗結(jié)果數(shù)據(jù)分析或模擬仿真時參考使用。

2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)是基于TCP/IP協(xié)議，并采用C/S模式組成整個系統(tǒng)［2］?？蛻舳藶g覽器通過應用服務器訪問數(shù)據(jù)庫，根據(jù)不同的操作權(quán)限存取試驗數(shù)據(jù)，或者對系統(tǒng)進行管理，其拓撲結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)

圖2為試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的架構(gòu)圖，從圖中可以看出，試驗數(shù)據(jù)管理(TDM)平臺的底層為Oracle數(shù)據(jù)庫與 Microsoft.Net［3］，TDM 平臺本身具備:數(shù)據(jù)庫動態(tài)建模及系統(tǒng)管理，數(shù)據(jù)導入導出，Web數(shù)據(jù)瀏覽、查詢、編輯及附件管理，數(shù)據(jù)繪圖、分析、計算及數(shù)據(jù)挖掘，流程管理，可擴展接口等功能模塊。應用子程序是在平臺的功能模塊的基礎(chǔ)上，根據(jù)用戶的特點進行二次開發(fā)完成的。可以實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)管理、試驗資源管理、試驗綜合信息管理、試驗項目規(guī)劃、試驗調(diào)度管理、試驗數(shù)據(jù)采集監(jiān)控、試驗數(shù)據(jù)質(zhì)量控制、試驗報告管理等。

圖2 系統(tǒng)架構(gòu)

根據(jù)試驗過程的分析，可以把整個試驗過程中所涉及的數(shù)據(jù)及文檔歸納為:試驗過程技術(shù)文檔管理、試驗數(shù)據(jù)管理、試驗資源管理、試驗動態(tài)管理等。除此之外，系統(tǒng)還涉及對試驗規(guī)劃信息和系統(tǒng)的管理，系統(tǒng)管理主要包括用戶信息管理、系統(tǒng)安裝程序及轉(zhuǎn)換器、系統(tǒng)說明文檔和問題及建議反饋，主要目的是為了更好地為用戶提供方便，在同一系統(tǒng)下就能完成所有的工作，其中問題及建議反饋采用流程的方式實現(xiàn)，系統(tǒng)功能組織架構(gòu)如圖3所示。

3 系統(tǒng)整體模型

圖3 系統(tǒng)功能組織架構(gòu)

系統(tǒng)的設(shè)計目標為能夠管理多型號、多專業(yè)的不同試驗類型的數(shù)據(jù)信息，而且要為今后的擴展提供便利的條件，所以在系統(tǒng)的設(shè)計過程中，引入了試驗項目、試驗任務的管理理念和采用面向?qū)ο蟮脑O(shè)計方式。不管哪個型號、哪個專業(yè)的試驗，其試驗過程中運用、產(chǎn)生的數(shù)據(jù)都是類似的，所以對一些通用的數(shù)據(jù)采用統(tǒng)一管理的方式，比如試驗項目信息、試驗資源、試驗過程技術(shù)文檔等，然后再根據(jù)不同試驗的特點有針對性地管理不同的試驗數(shù)據(jù)。

試驗項目管理，也就是說不論大型、小型試驗都可以看做一個試驗項目，一個試驗項目下可分為多個試驗任務，每個試驗任務產(chǎn)生一組試驗數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)模型的設(shè)計過程中以試驗項目信息為中心，頂層為產(chǎn)品型號信息和專業(yè)信息，底層展開對試驗資源、試驗過程技術(shù)文檔、試驗任務、試驗數(shù)據(jù)的管理。

由于實際應用中一般人員只關(guān)心試驗的結(jié)果，只查看試驗報告即可滿足實際需求，所以為了方便用戶實際應用過程中查看試驗中所用到的試驗資源，我們對試驗資源采用以試驗報告為中心的管理方式。這樣在查看試驗報告的過程中，可以方便地查看到本次試驗過程中相關(guān)詳細信息。

數(shù)據(jù)模型的建立使用系統(tǒng)C/S結(jié)構(gòu)的客戶端DesignStudio工具完成，DesignStudio采用的是面向?qū)ο蟮膭討B(tài)建模方式，如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)建模

4 系統(tǒng)界面

為了便于數(shù)據(jù)的存取和用戶對數(shù)據(jù)的使用，系統(tǒng)數(shù)據(jù)的處理方式包括試驗數(shù)據(jù)的管理和分析兩部分。

4.1 試驗數(shù)據(jù)的管理方式

試驗數(shù)據(jù)的管理方式分結(jié)構(gòu)化管理和非結(jié)構(gòu)化管理兩種形式。

結(jié)構(gòu)化管理:即參數(shù)化管理，系統(tǒng)建立一個存儲試驗數(shù)據(jù)的詳細信息的數(shù)據(jù)類，用戶需要利用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)導入功能，把包含試驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件內(nèi)容按照參數(shù)導入數(shù)據(jù)庫相應的類中。

非結(jié)構(gòu)化管理:即文件形式管理，系統(tǒng)建立一個存儲試驗數(shù)據(jù)的說明信息的數(shù)據(jù)類，用戶需要手動錄入數(shù)據(jù)的說明信息，然后把包含試驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)文件作為該說明信息的附件保存到系統(tǒng)中。

4.2 試驗數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析處理包括數(shù)據(jù)二次查詢、數(shù)據(jù)繪圖、設(shè)置屬性、數(shù)據(jù)導出、分析計算、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等功能，可以滿足使用人員的簡單數(shù)據(jù)處理需求，如果需要使用專業(yè)的分析軟件對數(shù)據(jù)進行分析處理，可以采用集成分析軟件的方式，對數(shù)據(jù)進行繪圖分析。

圖5 管理系統(tǒng)登錄界面

根據(jù)上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和模型，編制的產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù) 管理系統(tǒng)界面如圖5所示。用戶在查看某個試驗的相關(guān)信息時，首先在系統(tǒng)中找到此試驗項目，然后根據(jù)試驗項目對其相關(guān)的其他信息進行查看。

5 結(jié)語

根據(jù)目前產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理遇到的問題，采用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化相結(jié)合的方式對試驗數(shù)據(jù)及相關(guān)技術(shù)文檔、試驗資源進行有效的管理。采用結(jié)構(gòu)化管理，可以方便用戶直接對數(shù)據(jù)進行分析處理;對于參數(shù)較多(＞1000)、數(shù)據(jù)量較大的數(shù)據(jù)，采用非結(jié)構(gòu)化管理方式，對數(shù)據(jù)分析時可以先將數(shù)據(jù)文件下載到本地計算機，然后用專業(yè)軟件對數(shù)據(jù)文件進行分析處理，可以提高系統(tǒng)的速度［4］。

采用計算機數(shù)據(jù)庫和網(wǎng)絡技術(shù)構(gòu)建的產(chǎn)品試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，已經(jīng)應用到飛機產(chǎn)品型號測試管理中。實際應用表明，給予數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)品TDM系統(tǒng)軟件不僅能夠保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的真實有效，而且多處備份的數(shù)據(jù)，避免了數(shù)據(jù)的損壞風險，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率。

［1］丁力，安海軍.試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的需求與實現(xiàn)［J］.航空計算技術(shù)，2010，(3):96 －98.

［2］唐曦文，崔希振.基于數(shù)據(jù)倉庫的試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)［J］.制造業(yè)自動化，2011，(2):16 －18.

［3］李杰，林財興，謝甘第.基于.NET平臺的試飛試驗數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)［J］.機電一體化，2006，12(3):11 －14.

［4］Anon.Automated test and data management［J］.Microwave Journal，2006，49(5):284 －290.