航天器材料及器件地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

李洪普，李興冀，楊劍群，王 成，李曉峰，李 鋒

(1.中船重工奧藍托無錫軟件技術(shù)有限公司，江蘇 無錫 214000；2.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院，哈爾濱 150001；3.中國船舶科學(xué)研究中心，江蘇 無錫 214000)

0 引言

隨著我國航天事業(yè)的蓬勃快速發(fā)展，對航天器長壽命、高可靠的要求隨之不斷增長，對于航天器材料和電器元件的空間應(yīng)用可靠性及其保障技術(shù)日益受到重視。同時，由于現(xiàn)代衛(wèi)星大量使用新型材料和新技術(shù)，環(huán)境因素對航天器材料應(yīng)用的影響不容忽視，在地面嚴格控制材料和電器元件空間應(yīng)用的性能并掌握基于地面模擬測試的試驗數(shù)據(jù)是研制高品質(zhì)、長壽命、高可靠航天器的重要手段。

現(xiàn)階段航天器材料和電器元件特征參數(shù)主要來源于地面模擬試驗仿真模型數(shù)據(jù)參數(shù)測試、地面模擬試驗以及整理收錄的部分國內(nèi)外試驗數(shù)據(jù)。通過匯聚已有航天器材料與電器元件基本性能參數(shù)數(shù)據(jù)和地面模擬試驗數(shù)據(jù)，并對外提供數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)應(yīng)用、更新維護等功能，挖掘航天器材料與電器元件相關(guān)數(shù)據(jù)的潛在價值，對于縮短航天器材料與電器元件測試周期、降低航天器材料與電器元件研發(fā)成本，進而提升航天器設(shè)計與研制水平具有重要的意義。

現(xiàn)如今大部分航天器材料或電器元件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)參數(shù)種類單一、操作功能簡單、數(shù)據(jù)相對孤立等缺點。針對上述缺點，提出航天器材料與器件地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)(簡稱“地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)”，下同)設(shè)計，在滿足數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)應(yīng)用以及更新維護等功能基礎(chǔ)上新增數(shù)據(jù)分析功能，通過集成專用分析算法并提供自定義分析算法接口，方便用戶快速分析測試數(shù)據(jù)并展示分析結(jié)果；提供多種數(shù)據(jù)調(diào)用接口，方便其它仿真分析軟件調(diào)用獲取數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分發(fā)與共享；同時，基于光學(xué)字符識別(OCR, optical character recognition)技術(shù)，自動提取國內(nèi)外公開試驗報告中的數(shù)據(jù)并納入本數(shù)據(jù)庫，顯著提升人工錄入數(shù)據(jù)的效率與質(zhì)量。另外，本數(shù)據(jù)庫收錄的數(shù)據(jù)也可為相關(guān)行業(yè)仿真分析領(lǐng)域的數(shù)據(jù)模型建立、仿真結(jié)果分析比對提供參考數(shù)據(jù)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)和原理

1.1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

本系統(tǒng)涉及的航天器材料和電器元件特征參數(shù)主要來源于仿真模型數(shù)據(jù)參數(shù)測試、地面模擬試驗以及整理收錄的部分國內(nèi)外試驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)來源途徑不同，數(shù)據(jù)類型及格式多樣，通過對地面模擬試驗各類試驗數(shù)據(jù)信息和數(shù)據(jù)關(guān)系進行充分梳理，提煉其中共性特征，梳理各自的差異特征，從而制定出多源異構(gòu)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫模型及導(dǎo)入規(guī)范，通過數(shù)據(jù)集成接口實現(xiàn)數(shù)據(jù)的標準化入庫。

根據(jù)地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)特性，將整個數(shù)據(jù)庫劃分為多個子庫，各子庫下分別存儲不同的基礎(chǔ)信息、地面模擬試驗數(shù)據(jù)以及第三方文檔資料，并針對各類型數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)應(yīng)用、系統(tǒng)管理和接口管理等功能。同時集成與仿真分析軟件數(shù)據(jù)接口，實現(xiàn)與仿真分析軟件的數(shù)據(jù)交互，整個數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)業(yè)務(wù)架構(gòu)

1.2 系統(tǒng)技術(shù)架構(gòu)

地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)基于典型的瀏覽器/服務(wù)器 (B/S, browser/server)架構(gòu)進行開發(fā)，B/S是典型的瀏覽器/服務(wù)器體系，即在瀏覽器一端采用交互式Web頁面，服務(wù)器端連接數(shù)據(jù)庫服務(wù)，構(gòu)成瀏覽器/服務(wù)器模型，其模式相較于傳統(tǒng)的客戶端/服務(wù)器模式具有降低硬件配置、減少軟件安裝、縮減部署代價、提高可維護性和可擴展性等優(yōu)勢。整體的技術(shù)架構(gòu)包含客戶端、服務(wù)器端(包含模型層、控制層、業(yè)務(wù)邏輯層、持久層、基礎(chǔ)層和數(shù)據(jù)庫)兩個角色，各角色的功能定位如下。

1.2.1 客戶端

提供用戶訪問web服務(wù)的一個平臺，用戶通過瀏覽器實現(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)請求、接收服務(wù)器返回的數(shù)據(jù)、解析服務(wù)器所傳送回來的數(shù)據(jù)。使用到的技術(shù)框架包括VUE.js、EXT.js等。

1.2.2 服務(wù)器端

服務(wù)器端負責(zé)運行及發(fā)布web應(yīng)用服務(wù)，承擔(dān)著響應(yīng)客戶端請求、執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯、訪問數(shù)據(jù)庫以及反饋請求數(shù)據(jù)等功能，使用到的技術(shù)框架或路線包括Struct2、Hibernate、Spring等。

1.3 數(shù)據(jù)庫選型

出于可靠性、穩(wěn)定性以及彈性可擴展等因素的考慮，本系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的Oracle數(shù)據(jù)庫作為底層的數(shù)據(jù)庫軟件，

Oracle數(shù)據(jù)庫是以高級結(jié)構(gòu)化查詢語言(SQL, structured query language)為基礎(chǔ)的大型關(guān)系型數(shù)據(jù)庫，方便邏輯管理并操縱大量有規(guī)律數(shù)據(jù)的集合，具有可移植性好、使用方便、功能強大等諸多優(yōu)點，能在所有主流平臺上運行(包括Windows、Linux等)，對開發(fā)商全力支持。

2 地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫設(shè)計

2.1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)的整體組成主要包括4個層級：門戶層、功能層、服務(wù)支撐層、硬件層，各層級內(nèi)容如下。

1)展示層：本系統(tǒng)通過系統(tǒng)門戶，展示地面模擬試驗數(shù)據(jù)相關(guān)，并提供各項業(yè)務(wù)功能的快速入口。

2)功能層：本系統(tǒng)通過功能層，提供各項具體功能，滿足各類數(shù)據(jù)使用人員對地面模擬試驗數(shù)據(jù)的入庫、管理、查詢、應(yīng)用的需求，并通過集成接口，實現(xiàn)與仿真分析系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸。

3)服務(wù)支撐層：本系統(tǒng)的服務(wù)支撐層主要提供基礎(chǔ)性的功能組件，分為服務(wù)器端組件。服務(wù)器端組件提供平臺事務(wù)處理、數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)緩存、工作流引擎、報告生成和檢索引擎等，能夠為系統(tǒng)讀取和提交服務(wù)器端的數(shù)據(jù)提供連接和訪問服務(wù)。

4)資源層：資源層提供支撐本系統(tǒng)運行的軟硬件平臺。

圖2 系統(tǒng)應(yīng)用分層設(shè)計

2.2 系統(tǒng)功能設(shè)計

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫提供數(shù)據(jù)裝載、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用、數(shù)據(jù)展示、系統(tǒng)管理和接口管理等功能模塊，各功能模塊又包含不同的子功能點，整個系統(tǒng)的功能模塊劃分如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能模塊劃分

2.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計

本系統(tǒng)目前采用世界上流行的Oracle數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫可移植性好、使用方便、功能強，適用于各類大、中、小微機環(huán)境。它是一種高效率的、可靠性好的、適應(yīng)高吞吐量的數(shù)據(jù)庫方案。

根據(jù)業(yè)務(wù)需求，地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫共包含物質(zhì)庫、試驗庫、標準庫和報告庫共四大類庫，四大類庫存儲表單按照存儲對象不同共分為物質(zhì)基礎(chǔ)信息表、地面模擬試驗記錄表、地面模擬試驗工況表、地面模擬試驗結(jié)果表、試驗標準記錄表、試驗報告記錄表以及系統(tǒng)表6大類。

2.4 數(shù)據(jù)處理流程

在系統(tǒng)中，基本性能參數(shù)數(shù)據(jù)、地面模擬試驗數(shù)據(jù)、試驗標準與報告會通過人工整理或軟件自動提取成符合入庫數(shù)據(jù)規(guī)則的標準數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)導(dǎo)入階段進行數(shù)據(jù)校準與錄入，系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)性質(zhì)進行分類存儲和管理，系統(tǒng)所存儲的數(shù)據(jù)將通過WEB界面、分析工具、統(tǒng)計報表、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等形式展示，涵蓋了二維、三維展示以及文檔在線瀏覽。

2.5 關(guān)鍵功能設(shè)計

在地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中，基于系統(tǒng)特性設(shè)計數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)分析、系統(tǒng)管理等功能。

2.5.1 數(shù)據(jù)錄入

數(shù)據(jù)錄入功能用于實現(xiàn)包括物質(zhì)基本信息、仿真數(shù)據(jù)、試驗數(shù)據(jù)等的錄入，根據(jù)數(shù)據(jù)特性創(chuàng)建數(shù)據(jù)錄入界面。地面模擬試驗物質(zhì)基本信息應(yīng)包括名稱、型號、生產(chǎn)廠家、批次等信息；地面模擬試驗數(shù)據(jù)包括地面模擬試驗和仿真計算數(shù)據(jù)，文件包括第三方機構(gòu)公開的pdf格式的試驗標準文件和試驗報告文件，錄入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會根據(jù)業(yè)務(wù)規(guī)則對錄入的數(shù)據(jù)進行校驗，只有符合業(yè)務(wù)規(guī)則的數(shù)據(jù)才能夠正確存儲到指定的數(shù)據(jù)庫中，否則將提示錄入失敗。

圖4 數(shù)據(jù)錄入校核流程

2.5.2 數(shù)據(jù)展示

數(shù)據(jù)展示功能分為組態(tài)控件展示、二維平面展示、三維模型展示以及文檔在線瀏覽等，通過不同形式的控件工具實現(xiàn)對地面模擬試驗物質(zhì)基本信息、仿真試驗數(shù)據(jù)以及標準報告文檔的展示。

1)組態(tài)控件展示。

組態(tài)控件展示分為兩個部分：服務(wù)器端和瀏覽器端。為配合系統(tǒng)使用，服務(wù)器端采用Java進行開發(fā)，封裝成獨立jar包，配合visualization.properties文件進行參數(shù)配置以適應(yīng)特定運行環(huán)境。瀏覽器端封裝js庫visualization.js，根據(jù)不同請求動態(tài)產(chǎn)生不同元素(圖片放大器、視頻播放器和ActiveX)進行展示。

2)二維平面展示。

二維平面展示主要采用基于JavaScript的開源可視化庫ECharts實現(xiàn)將地面模擬試驗物質(zhì)特征參數(shù)以及試驗和計算分析結(jié)果進行展現(xiàn)，方便專業(yè)技術(shù)人員能夠準確了解物質(zhì)自身情況以及試驗過程數(shù)據(jù)，進而更加直觀地分析試驗效果。

ECharts是由百度推出的一款基于JavaScript實現(xiàn)的可視化圖表庫，可向用戶提供直觀、形象、交互性強、可個性定制的數(shù)據(jù)可視化圖表。該圖表庫支持運行在通用計算機或移動終端上，兼容市面上大多數(shù)瀏覽器(如谷歌、火狐、Safari、IE等)，底層基于輕量級矢量圖形庫 ZRender來實現(xiàn)，提供常規(guī)的柱狀圖、條形圖、餅圖、折線圖、玫瑰圖、地圖、熱力圖等多種展現(xiàn)樣式，同時支持多圖表混合以及多維度堆積展現(xiàn)。

3)三維模型展示。

三維模型展示采用Jmol控件實現(xiàn)航天器組成材料內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)的模型展示，以直觀的方式動態(tài)呈現(xiàn)出物質(zhì)內(nèi)部組成元素的三維結(jié)構(gòu)。

Jmol是一個基于Java語言編寫的分子三維模型顯示工具庫，用于分子模型的編輯及瀏覽。該工具庫具有以下特點：①開源，支持跨平臺，兼容多種瀏覽器，支持多種語言；②支持常見的圖片格式，支持讀取來源于量子化學(xué)程序?qū)С龅奈募袷?，以及量子程序?qū)С龅陌鄮瑒赢嫷奈募约捌胀〝?shù)學(xué)模型；③兼容多種分子格式，如CIF、mmCIF、GAMESS、CML、Ghemical、Gaussian 94/98/03等40多種格式，支持用程序自動解壓縮gzip壓縮的文件。

4)文檔在線瀏覽。

本系統(tǒng)提供文檔在線瀏覽功能，提升數(shù)據(jù)展示豐富性。通過JS庫封裝的pdf.js插件實現(xiàn)，該插件是由Mozilla 主導(dǎo)推出的，主要用于HTML5 平臺上在線閱讀PDF文檔。它通過查找項目中相對路徑下存放的文檔，加載顯示在頁面中供用戶查閱。Pdf.js框架的主要特性是不依賴于本地插件，不轉(zhuǎn)換為flash，純粹基于前端語言?；谠摬寮?，可以實現(xiàn)在pdf瀏覽頁面文檔縮放、標記、打印、下載等功能。

2.5.3 數(shù)據(jù)提取

數(shù)據(jù)提取用于實現(xiàn)pdf格式的試驗報告文檔中表格數(shù)據(jù)的提取功能 ，即主要對文件中的數(shù)據(jù)進行識別提取，擴充地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)來源，豐富系統(tǒng)數(shù)據(jù)種類。該功能主要對國內(nèi)外的資料文獻進行識別，通過掃描整篇文檔獲取表格數(shù)據(jù)和關(guān)鍵詞，通過人為篩選判斷從而提取有用數(shù)據(jù)進行展示和存儲。

圖5 數(shù)據(jù)自動識別與提取

針對航天器材料與器件地面模擬試驗報告(大多數(shù)為pdf格式)中的數(shù)據(jù)識別與提取功能，需要通過光學(xué)字符識別(OCR，optical character recognition)技術(shù)來實現(xiàn)，具體過程包含3個步驟：圖像預(yù)處理、圖像分割、字符識別。傳統(tǒng)OCR文本檢測技術(shù)所依賴的淺層次的圖像處理方法或圖像分割方法往往局限于成像清晰、背景干凈、字體簡單而又排列規(guī)整的文檔圖像。相較于傳統(tǒng)OCR文本檢測技術(shù)，深度學(xué)習(xí)OCR在精準度和檢測速度上具有極大的優(yōu)勢。因而采用基于深度學(xué)習(xí)OCR算法的pdfplumber庫工具進行pdf表格數(shù)據(jù)的識別和提取。

2.5.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析用于實現(xiàn)對仿真數(shù)據(jù)和試驗結(jié)果數(shù)據(jù)的分析處理。數(shù)據(jù)分析功能主要包括定制分析和自定義分析，針對多源異構(gòu)地面模擬試驗數(shù)據(jù)，集成專用標準分析處理算法，快速進行分析處理相關(guān)試驗數(shù)據(jù)。

1)定制分析功能主要通過對仿真數(shù)據(jù)或試驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行特定公式的計算得到分析結(jié)果，最后繪制出分析曲線。部分分析結(jié)果在繪制曲線時縱坐標需要用到取對數(shù)運算，結(jié)合系統(tǒng)前端開發(fā)語言采用ECharts工具庫實現(xiàn)。

2)自定義分析功能主要提供對仿真數(shù)據(jù)或試驗結(jié)果數(shù)據(jù)進行自定義公式的計算以此得到分析結(jié)果，自定義公式主要包含四則運算以及絕對值計算。該功能利用JavaScript提供的eval函數(shù)來進行運算，eval函數(shù)會對一個給定的包含JavaScript代碼的字符串進行評估，并嘗試執(zhí)行隱含在字符串里的表達式或正確合法的JavaScript語句。然后eval函數(shù)會把最后一條語句或表達式所包含的引用或參數(shù)值作為返回值反饋給調(diào)用方。由于系統(tǒng)服務(wù)器端所采用的JAVA語言具有跨平臺性，從而通過調(diào)用基于JVM語言的javax.script包內(nèi)的ScriptEngineManager類去執(zhí)行腳本語言eval函數(shù)以實現(xiàn)公式計算。

2.5.5 系統(tǒng)管理

1)用戶管理。

用戶管理功能支持對使用人員的賬號基本信息及所屬部門信息進行管理，其中所屬部門信息支持提前預(yù)設(shè)，也支持自定義修改。系統(tǒng)管理員可以對用戶信息進行必要的新增、修改、刪除等操作。

圖6 用戶管理用例分解圖

2)三員管理。

本系統(tǒng)提供“三權(quán)分立”的權(quán)限管理機制(參見下圖)，包括以下主要的管理角色。

系統(tǒng)管理員：負責(zé)系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)庫維護等工作；

安全管理員：負責(zé)用戶角色管理和權(quán)限分配等工作；

審計管理員：負責(zé)審計系統(tǒng)日志，檢查異常操作行為。

3 系統(tǒng)實現(xiàn)

地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)根據(jù)上述系統(tǒng)設(shè)計方案進行搭建。本章圍繞系統(tǒng)的關(guān)鍵功能，重點描述一下系統(tǒng)實現(xiàn)的效果。

3.1 數(shù)據(jù)錄入

在數(shù)據(jù)錄入時，在導(dǎo)入數(shù)據(jù)窗口填寫地面模擬試驗基本信息如測試對象分類、細分類型、試驗單位、試驗人員、試驗時間、來源、國別、類別以及數(shù)據(jù)文件，其中物質(zhì)分類分為材料和器件兩類，細分類型中材料包括金屬材料、無機非金屬材料、有機高分子材料和復(fù)合材料四大類，器件類型包括晶體管、光電器件、只讀存儲器和閃存、RAM/ROM、AD/DA轉(zhuǎn)換器、FPGA、線性器件、邏輯器件、MOSFET等類型，其他信息依據(jù)實際情況填寫，導(dǎo)入數(shù)據(jù)窗口界面如7圖所示。

圖7 地面模擬試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入

數(shù)據(jù)文件的格式為zip壓縮包，通過客戶端瀏覽器上傳至后臺服務(wù)器端進行解壓縮和文件解析。數(shù)據(jù)文件內(nèi)容在保存前會依據(jù)入庫標準進行校驗，試驗數(shù)據(jù)的入庫標準為以樹結(jié)構(gòu)組織數(shù)據(jù)、描述材料、電器元件及其仿真與試驗的層次關(guān)系，不符合入庫的標準的數(shù)據(jù)則以彈窗等形式告知用戶錯誤原因并提醒用戶重新檢查整理數(shù)據(jù)包。

3.2 數(shù)據(jù)展示

數(shù)據(jù)展示方便用戶查看地面模擬試驗物質(zhì)的基本信息，包括物質(zhì)的內(nèi)部分子結(jié)構(gòu)、基本信息、力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)等維度的相關(guān)屬性。在信息界面中包括二維平面圖、三維動態(tài)結(jié)構(gòu)圖、基本屬性的展示，其中二維平面圖主要呈現(xiàn)物質(zhì)相關(guān)圖片信息，三維動態(tài)結(jié)構(gòu)圖基于Jmol呈現(xiàn)物質(zhì)組成分子內(nèi)部結(jié)構(gòu)模，實際界面效果如圖8所示。

圖8 三維展示

圖9 二維平面展示

在地面模擬試驗數(shù)據(jù)界面中，試驗工況信息和試驗結(jié)果數(shù)據(jù)以表格形式進行展示，用戶通過勾選不同工況即可在界面上加載出對應(yīng)工況下的試驗數(shù)據(jù)。

3.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)統(tǒng)計主要基于ECharts部分控件，根據(jù)航天器材料與器件的生產(chǎn)廠商、相關(guān)的試驗數(shù)量、試驗來源、試驗國別、試驗時間以及試驗單位進行統(tǒng)計展示，展示形式以ECharts圖表控件為主，通過柱狀圖、環(huán)形圖和餅圖等空間較為直觀形象的展示統(tǒng)計數(shù)據(jù)，統(tǒng)計效果如9圖所示。

3.4 數(shù)據(jù)提取

首先通過導(dǎo)入界面上傳pdf格式的文件，瀏覽器上傳文件至后臺服務(wù)器端進行掃描解析，將識別出來的表格信息存儲在一個Excel文件中，最終以Tab頁的形式展示文件中所有的表格信息，試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)出前后的對比效果如圖10所示。

圖10 pdf識別前后對比

3.5 數(shù)據(jù)分析

在地面模擬試驗數(shù)據(jù)展示頁面中，通過勾選不同試驗工況加載器對應(yīng)條件下試驗結(jié)果數(shù)據(jù)，同時，勾選航天器組成器件具體的結(jié)號進行常用5種定制分析算法的處理，定制分析結(jié)果支持縮放、下載等操作，具體效果如圖11所示。

在圖11中通過點擊添加圖標打開自定義分析處理窗口。在該窗口中，用戶可選擇其中任意一種工況的數(shù)據(jù)進行處理。界面提供X軸參數(shù)和Y軸參數(shù)，以下拉框的形式方便用戶選擇，選擇后自動關(guān)聯(lián)當前工況下指定的參數(shù)數(shù)據(jù)，當參數(shù)選擇完成后，分別在X軸表達式和Y軸表達式輸入框中進行自定義公式填寫，目前支持的計算符號涵蓋加、減、乘、除以及絕對值，填寫完成后點擊窗口上的“確定”按鈕即可在后臺啟動自定義數(shù)據(jù)分析任務(wù)，任務(wù)結(jié)束后分析效果在前端頁面自動展示。

圖11 定制分析

自定義分析處理后的數(shù)據(jù)展示形式與定制分析保持一致，采用ECharts的折線圖控件進行展示，并且支持縮放和下載。

3.6 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)設(shè)置三員管理，系統(tǒng)管理員負責(zé)系統(tǒng)維護和數(shù)據(jù)庫維護等工作；安全管理員負責(zé)用戶角色管理和權(quán)限分配等工作；審計管理員負責(zé)審計系統(tǒng)日志，檢查異常操作行為，各管理員功能分工明確，各司其職。

圖12 自定義分析

4 結(jié)束語

本文主要介紹了地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)以及系統(tǒng)中包含的物質(zhì)庫、試驗庫、標準庫、報告庫這4個子庫，基于上述模塊設(shè)計了一套面向航天器材料與器件的地面模試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，同時基于VUE、EXT、JAVA、Python等編程語言或技術(shù)，實現(xiàn)了該地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，具體內(nèi)容總結(jié)如下：

1)簡要介紹地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的業(yè)務(wù)架構(gòu)和數(shù)據(jù)流程。

2)重點闡述地面模擬試驗數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的關(guān)鍵功能設(shè)計。

3)詳細展示整體系統(tǒng)的實現(xiàn)過程和功能演示效果。

在系統(tǒng)的實際運行過程中，所設(shè)計的數(shù)據(jù)錄入、數(shù)據(jù)展示、數(shù)據(jù)提取、數(shù)據(jù)分析和系統(tǒng)管理等功能正常，達到預(yù)期目標。其中，數(shù)據(jù)分析功能集成專用標準分析處理算法，快速分析相關(guān)試驗數(shù)據(jù)，通過圖表形式更為直觀的展示分析處理結(jié)果，并且提供輸入自定義算法，靈活處理試驗數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)提取功能針對pdf格式文檔借助文字識別、圖像處理等技術(shù)實現(xiàn)自動提取表格數(shù)據(jù)，解決傳統(tǒng)人工提取數(shù)據(jù)存在的耗時長、出錯率高等弊端。對于相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計具有一定的參考價值和借鑒意義。

該系統(tǒng)仍有改進優(yōu)化的方面：

1)隨著深度學(xué)習(xí)與OCR領(lǐng)域的結(jié)合，針對pdf文檔的識別提取能夠更為全面和智能，不但是表格數(shù)據(jù)更能進行關(guān)鍵詞搜索、曲線識別等。

2)提高自定分析算法所涵蓋的運算難度，添加更多的運算符號與運算規(guī)則。

3)當系統(tǒng)隨著使用年限的增加，數(shù)據(jù)庫存儲的數(shù)據(jù)量也將隨年增長，因而結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫存儲和查詢效率。