LASP配置管理系統(tǒng)項(xiàng)目技術(shù)設(shè)計(jì)

葉霄旋

摘要：針對波音飛機(jī)機(jī)載軟件的大量增加，傳統(tǒng)的信息管理方式已經(jīng)難以適應(yīng)大數(shù)據(jù)情景下的新的需求。本文采用信息技術(shù)，在機(jī)載系統(tǒng)與地面系統(tǒng)通信中構(gòu)建完善的信息傳輸通道，建立新的地面運(yùn)行保障模式及相應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)載軟件和數(shù)據(jù)的電子化運(yùn)行，充分提高飛機(jī)的運(yùn)行效率，同時(shí)為保障飛機(jī)飛行安全做出強(qiáng)有力的保障和堅(jiān)強(qiáng)的后盾。

關(guān)鍵詞：電子化運(yùn)行 LASP配置管理系統(tǒng) 設(shè)計(jì)

中圖分類號：V24 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）09-0174-02

1 緒論

國航新引進(jìn)機(jī)型747-8及787-9是FAA批準(zhǔn)的e-Enabling（以下統(tǒng)稱電子化）運(yùn)行機(jī)型。

電子化運(yùn)行的機(jī)型具有新的運(yùn)行特點(diǎn)：首先是機(jī)載軟件的數(shù)量成倍增長，在787機(jī)型上的數(shù)量將達(dá)到上千，其中包括航空公司自制的軟件數(shù)據(jù)（包括EFB數(shù)據(jù)），大量的機(jī)載軟件構(gòu)型和裝載控制涉及到運(yùn)行控制、工程管理、適航管理以及航材等管理范疇，目前傳統(tǒng)的控制、裝載及管理方式已無法滿足運(yùn)行要求。其次，隨著新技術(shù)的發(fā)展，由其是信息技術(shù)的發(fā)展，新設(shè)計(jì)取證的機(jī)型信息化程度越來越高，機(jī)載系統(tǒng)新建立了ONS/CNS等系統(tǒng)，以提高飛機(jī)運(yùn)行的效率，同時(shí)，空地?cái)?shù)據(jù)的傳輸渠道趨于多樣化，機(jī)載系統(tǒng)與地面系統(tǒng)的耦合程度越來越高，將給航空公司的運(yùn)營模式帶來重大的變革，也將有助于航空公司打通飛機(jī)與地面的信息傳輸通道，整合業(yè)務(wù)并創(chuàng)造新的管理和盈利模式。

為此，根據(jù)波音廠家建議的建設(shè)規(guī)范，需要建立新的地面運(yùn)行保障模式及相應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)載軟件和數(shù)據(jù)的電子化運(yùn)行。

2 總體架構(gòu)體系

2.1 總體架構(gòu)

機(jī)載軟件部件配置管理系統(tǒng)總體架構(gòu)，將由LCM虛擬化應(yīng)用服務(wù)器、LCM數(shù)據(jù)庫虛擬化服務(wù)器組成，并與手持設(shè)備傳輸數(shù)據(jù)、SCX Web服務(wù)提供數(shù)據(jù)、Library網(wǎng)絡(luò)存儲數(shù)據(jù)進(jìn)行集成。

LCM虛擬化應(yīng)用服務(wù)器將通過數(shù)據(jù)庫持久層或流程引擎與數(shù)據(jù)庫進(jìn)行交換；通過sFTP讀取Library中提供的飛機(jī)軟件構(gòu)型；通過WEB服務(wù)于SCX進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信。從而得到機(jī)載軟件部件配置管理所需的全部數(shù)據(jù)。

2.2 服務(wù)器的拓?fù)潢P(guān)系

系統(tǒng)除內(nèi)容服務(wù)器采用獨(dú)立的物理服務(wù)器配備大容量硬盤外，其他服務(wù)器均采用虛擬服務(wù)器，為確保系統(tǒng)達(dá)到最大200用戶的并發(fā)設(shè)計(jì)需求，磁盤I/O吞吐量需要達(dá)到20Mits/S的要求。

2.3 設(shè)計(jì)思路

飛機(jī)制造商在飛機(jī)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，在每一個(gè)基本型號以后經(jīng)常有各種改進(jìn)和改型；同時(shí)民航公司也有具體的運(yùn)營需求，和在運(yùn)營中的各種工藝改進(jìn)，使得飛機(jī)的構(gòu)型管理面對復(fù)雜的數(shù)據(jù)。LCM系統(tǒng)開發(fā)中的一個(gè)核心技術(shù)是實(shí)現(xiàn)實(shí)用的構(gòu)型管理系統(tǒng)功能，簡化重復(fù)性的管理手段，增強(qiáng)飛機(jī)構(gòu)型完整性的展示，同時(shí)對變更流程加強(qiáng)把控，對變更結(jié)果進(jìn)行有效分析，確保對飛機(jī)構(gòu)型的有效管理。

LCM系統(tǒng)可以拆解為軟件構(gòu)型管理和業(yè)務(wù)流程管理兩條主線來設(shè)計(jì)系統(tǒng)，軟件構(gòu)型管理和業(yè)務(wù)流程管理盡量保持松耦合同時(shí)又有響應(yīng)的關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)中別的內(nèi)容都圍繞這兩條主線來展開。

2.3.1 軟件構(gòu)型管理

對制造廠商而言，構(gòu)型管理的目的是把控復(fù)雜產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)，梳理產(chǎn)品的BOM，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造周期。對于民航運(yùn)營商而言，構(gòu)型管理的目的是建立產(chǎn)品的生命周期，從運(yùn)營的角度看可維修的最小部件對整機(jī)的構(gòu)成關(guān)系，從而控制、檢查、調(diào)整構(gòu)型差異。前者關(guān)注的是工藝BOM，PBOM和制造BOM，MBOM，后者關(guān)注的是運(yùn)營BOM，OBOM。二者的差別決定了民航公司的構(gòu)型管理應(yīng)該是以自身的業(yè)務(wù)實(shí)際情況出發(fā)，從飛機(jī)運(yùn)營的維修保障出發(fā)，來進(jìn)行構(gòu)型管理功能模塊的設(shè)計(jì)。

構(gòu)型管理的兩個(gè)核心概念，一是產(chǎn)品的組成結(jié)構(gòu)，每個(gè)部件的技術(shù)指標(biāo)、情況和文檔，這里強(qiáng)調(diào)一體化、結(jié)構(gòu)化、靈活性的信息組織形式，二是基于全生命周期的管理，變更和性能分析，這里強(qiáng)調(diào)可擴(kuò)展性的流程管理、可視化的歷史視圖管理。

傳統(tǒng)的CM以文檔管理為核心，國際構(gòu)型委員會提出CMII的新概念，把CM的所有活動（標(biāo)識、控制、記錄、審核）都集成起來，形成管理B-環(huán)，使管理更清晰和有效。CMII的核心不是文檔管理，而是一個(gè)基于用戶需求的過程管理，通過產(chǎn)品更全面、更統(tǒng)一的需求，進(jìn)行更嚴(yán)格、全生命周期的控制。

構(gòu)型管理的邏輯結(jié)構(gòu)多種多樣，如樹狀，網(wǎng)狀的，星型和線性（如軌道，輸電線等）等。我們在軟件構(gòu)型管理設(shè)計(jì)中充分考慮如何實(shí)現(xiàn)構(gòu)型的實(shí)例化，如何實(shí)現(xiàn)構(gòu)型的選型，以便是軟件構(gòu)型更簡便、實(shí)用、有效。

2.3.2 流程管理

工作流的目的是分離流程邏輯和業(yè)務(wù)邏輯，一方面能應(yīng)對復(fù)雜多變的業(yè)務(wù)需求，一方面可以對新的業(yè)務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)和部署。

工作流在一個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)中常常是一個(gè)重要的基礎(chǔ)服務(wù)組件，在LCM中引入工作流，精確展示變更管理的周期。在工作流實(shí)現(xiàn)中加入足夠的檢查點(diǎn)（Check point）確保變更的100%準(zhǔn)確性。LCM的工作流將支持下面的變更流程管理模式，形成一個(gè)變更管理閉環(huán)。

2.4 軟件架構(gòu)

本系統(tǒng)采用J2EE的三層結(jié)構(gòu)，分為表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)服務(wù)層。三層體系將業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問等工作放到中間層處理，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫交互，而是通過控制器與中間層建立連接，再由中間層與數(shù)據(jù)庫交互。

2.4.1 架構(gòu)的技術(shù)成熟度

前端采用Javascript：系統(tǒng)前端采用Javascript的是適應(yīng)動態(tài)網(wǎng)頁制作的需要而誕生的一種新的編程語言。目前，所有現(xiàn)代主流瀏覽器都全面支持了ECMAScript 5.1版標(biāo)準(zhǔn)。在HTML基礎(chǔ)上，使用Javascript可以開發(fā)交互式Web網(wǎng)頁。Javascript的出現(xiàn)使得網(wǎng)頁和用戶之間實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)時(shí)性的、動態(tài)的、交互性的關(guān)系，使網(wǎng)頁包含更多活躍的元素和更加精彩的內(nèi)容。

后端采用Java EE：后端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition），是一種利用Java平臺來簡化企業(yè)解決方案的開發(fā)、部署和管理相關(guān)的復(fù)雜問題的體系結(jié)構(gòu)，是一個(gè)基于組件的體系結(jié)構(gòu)，定義了一套標(biāo)準(zhǔn)來簡化多層分布式企業(yè)應(yīng)用程序的開發(fā)，它定義了一套標(biāo)準(zhǔn)化的組件，并為這些組件提供了完整的服務(wù)。Java EE體系架構(gòu)將表示邏輯、業(yè)務(wù)邏輯與數(shù)據(jù)邏輯相分離，使系統(tǒng)的并行操作、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算能力大為提高，系統(tǒng)的整體性能得以優(yōu)化，并采用先進(jìn)的軟件分層設(shè)計(jì)思想，支持基于框架的開發(fā)，降低開發(fā)難度和成本，同時(shí)降低組件的耦合度，極大地增強(qiáng)軟件的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性，滿足本系統(tǒng)的要求。

業(yè)務(wù)流程框架采用Activiti：業(yè)務(wù)流程管理（BPM）和工作流系統(tǒng)采用嵌入式的Activiti，Activiti項(xiàng)目是一項(xiàng)新的基于Apache許可的開源BPM平臺，從基礎(chǔ)開始構(gòu)建，旨在提供支持新的BPMN 2.0標(biāo)準(zhǔn)，包括支持對象管理組（OMG），面對新技術(shù)的機(jī)遇，諸如互操作性，提供技術(shù)實(shí)現(xiàn)。

數(shù)據(jù)庫采用ORCALE 11g：數(shù)據(jù)庫采用ORACLE數(shù)據(jù)庫，ORACLE數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是美國ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式數(shù)據(jù)庫為核心的一組軟件產(chǎn)品，是目前最流行的客戶/服務(wù)器（CLIENT/SERVER）或B/S體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫之一。ORACLE數(shù)據(jù)庫是目前世界上使用最為廣泛的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，作為一個(gè)通用的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，它具有完整的數(shù)據(jù)管理功能；作為一個(gè)關(guān)系數(shù)據(jù)庫，它是一個(gè)完備關(guān)系的產(chǎn)品。

2.4.2 架構(gòu)的可擴(kuò)展性

可伸縮性（可擴(kuò)展性）是一種對軟件系統(tǒng)計(jì)算處理能力的設(shè)計(jì)指標(biāo)，高可伸縮性代表一種彈性，在系統(tǒng)擴(kuò)展成長過程中，軟件能夠保證旺盛的生命力，通過很少的改動甚至只是硬件設(shè)備的添置，就能實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)處理能力的線性增長，實(shí)現(xiàn)高吞吐量和低延遲高性能。伸縮自如（scalable）是Java一大獨(dú)特優(yōu)勢。

全球最大的微博網(wǎng)站Twitter從Ruby的Rails移植到Java，以及LinkedIn和Ebay都采取Java架構(gòu)，京東商場后臺拋棄.NET，使用Java重寫。這些國內(nèi)外的成功經(jīng)驗(yàn)都說明Java獨(dú)特的可擴(kuò)展性可伸縮性。

基于Java技術(shù)的應(yīng)用可以很簡單的使用線程，Java語言不僅可以用來支持編寫多線程的應(yīng)用，同時(shí)JVM本身在對Java應(yīng)用的執(zhí)行管理和內(nèi)存管理上采用的也是多線程的方式，因此通常來說Java應(yīng)用在多CPU的機(jī)器上可以運(yùn)行的更好，例如Tomcat等應(yīng)用服務(wù)器，運(yùn)行在Java EE應(yīng)用服務(wù)器中的應(yīng)用可以立刻從CMT和SMP技術(shù)中獲取到好處。

2.4.3 軟件開發(fā)模式

PowerDesigner作為建模工具；Eclipse作為開發(fā)IDE；SVN作為版本控制工具；通過Maven管理項(xiàng)目，支持項(xiàng)目構(gòu)建、管理依賴以及項(xiàng)目的發(fā)布；系統(tǒng)框架采用目前業(yè)內(nèi)成熟的軟件開源框架Spring

MVC+Spring+MyBatis的組合開發(fā)；通過權(quán)限控制框架Shiro管理系統(tǒng)權(quán)限。

3 結(jié)語

電子化運(yùn)行屬于新生應(yīng)用，目前在業(yè)內(nèi)針對航空公司內(nèi)部構(gòu)型管理的應(yīng)用無標(biāo)準(zhǔn)的通用架構(gòu)可供參考。本文采用現(xiàn)代信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)用的構(gòu)型管理系統(tǒng)功能，簡化重復(fù)性的管理手段，增強(qiáng)飛機(jī)構(gòu)型完整性的展示，同時(shí)對變更流程加強(qiáng)把控，對變更結(jié)果進(jìn)行有效分析，確保對飛機(jī)構(gòu)型的有效管理。

參考文獻(xiàn)

[1]李剛.瘋狂Java講義（第3版）[M].電子工業(yè)出版社，2014.

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