本發(fā)明屬于數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)領(lǐng)域，涉及航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析方案，更具體地，涉及一種航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析系統(tǒng)，用于對(duì)航天器原材料數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)生成與分析。

背景技術(shù)：

原材料數(shù)據(jù)是航天器產(chǎn)品數(shù)據(jù)包和技術(shù)狀態(tài)管理工作的重要組成部分。目前，在航天器的初樣階段及正樣階段，單機(jī)單位需填寫單機(jī)產(chǎn)品的原材料選用清單及裝機(jī)清單，分系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)單機(jī)單位填寫的清單進(jìn)行匯總，并上報(bào)總體單位，總體單位對(duì)全部單機(jī)產(chǎn)品的原材料清單進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和匯總，確認(rèn)清單的填寫內(nèi)容，并對(duì)清單進(jìn)行綜合分析，整個(gè)清單的控制過程參與單位多，工作量極大。

由于目前原材料清單的編制形式為手工填寫，沒有航天器原材料選用目錄信息數(shù)據(jù)庫(kù)，只能依靠人工對(duì)原材料清單與選用目錄進(jìn)行比對(duì)，分系統(tǒng)首次提交給總體的原材料清單的差錯(cuò)率較高，缺乏可追溯性。此外，總體對(duì)清單的綜合分析也是依靠人工對(duì)上萬項(xiàng)的項(xiàng)目進(jìn)行分析，不但效率低，而且差錯(cuò)較多。目前原材料清單的統(tǒng)計(jì)與分析方式不利于總體對(duì)技術(shù)狀態(tài)的嚴(yán)格控制。

因此，急需一種方案，能夠采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理方式，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理和可追溯性，確保數(shù)據(jù)的受控、一致、實(shí)效與完整，實(shí)現(xiàn)航天器全壽命周期原材料的跟蹤與控制，實(shí)現(xiàn)型號(hào)技術(shù)狀態(tài)管理的信息化。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析的方案，實(shí)現(xiàn)航天器原材料數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成與分析。

本發(fā)明提供了一種航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析系統(tǒng)，采用五層次體系結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)航天器原材料數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、統(tǒng)計(jì)和分析，包括：表現(xiàn)層，利用不同表現(xiàn)形式，完成系統(tǒng)用戶與系統(tǒng)間的人機(jī)交互；業(yè)務(wù)邏輯層，作為系統(tǒng)核心處理邏輯層，執(zhí)行底層業(yè)務(wù)邏輯的處理和實(shí)現(xiàn)；數(shù)據(jù)服務(wù)層，負(fù)責(zé)提供與數(shù)據(jù)源交互的服務(wù)和數(shù)據(jù)的集成；接口協(xié)議層，負(fù)責(zé)材料清單數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、生成和導(dǎo)出，并提供材料清單與數(shù)據(jù)庫(kù)中的航天器原材料數(shù)據(jù)的交互協(xié)議；以及管理服務(wù)層，為業(yè)務(wù)邏輯層提供管理服務(wù)。

在本發(fā)明中，不同表現(xiàn)形式至少包括：圖、文、表。表現(xiàn)層用于：利用不同表現(xiàn)形式，提供圖、文、表并茂的用戶交互界面，向系統(tǒng)用戶展示相關(guān)數(shù)據(jù)，接收設(shè)計(jì)人員的輸入數(shù)據(jù)，執(zhí)行各種數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與導(dǎo)出，從而完成系統(tǒng)用戶與系統(tǒng)間的人機(jī)交互。

業(yè)務(wù)邏輯層至少包括：產(chǎn)品信息填寫原則、材料清單填寫規(guī)則、材料清單自動(dòng)比對(duì)算法、目錄外與代料材料清單自動(dòng)識(shí)別算法、清單整合規(guī)則、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出、導(dǎo)入的有效性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)算法、業(yè)務(wù)邏輯法則、數(shù)據(jù)邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)。業(yè)務(wù)邏輯層用于：負(fù)責(zé)底層業(yè)務(wù)邏輯的處理和實(shí)現(xiàn)；借助數(shù)據(jù)邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)，完成對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢處理；負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)以及權(quán)項(xiàng)和訪問控制工作，其中，數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)用于維護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)邏輯，從而完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作控制。

數(shù)據(jù)服務(wù)層用于：負(fù)責(zé)提供與數(shù)據(jù)源交互的服務(wù)和數(shù)據(jù)的集成；為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)源；為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間；建立航天器的原材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)；以及實(shí)現(xiàn)原材料清單中數(shù)據(jù)的規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化。

具體地，航天器的原材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)至少包括：航天器金屬材料選用數(shù)據(jù)庫(kù)、航天器非金屬材料選用數(shù)據(jù)庫(kù)和軟件使用說明數(shù)據(jù)庫(kù)。

管理服務(wù)層提供的管理服務(wù)至少包括：用戶管理、運(yùn)行管理、業(yè)務(wù)管理、界面管理、接口管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

因此，本發(fā)明的航天器原材料數(shù)據(jù)自動(dòng)生成與分析系統(tǒng)具有以下的有益效果：

1)建立了航天器原材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了原材料清單中數(shù)據(jù)的規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化；

2)實(shí)現(xiàn)從單機(jī)單位、分系統(tǒng)到總體等全部參與控制的單位在清單填寫及控制過程中的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和一體化；

3)從源頭控制了航天器各類產(chǎn)品原材料的選用，保證了原材料清單與材料選用目錄的一致性；

4)實(shí)現(xiàn)了航天器全壽命周期原材料的跟蹤與控制，實(shí)現(xiàn)了型號(hào)技術(shù)狀態(tài)管理的信息化。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的航天器原材料數(shù)據(jù)自動(dòng)生成與分析系統(tǒng)的架構(gòu)圖；

圖2是原材料選用目錄數(shù)據(jù)庫(kù)的示意圖；

圖3示出了產(chǎn)品信息填寫界面；

圖4示出了材料數(shù)據(jù)庫(kù)初始化界面；

圖5示出了按照“材料名稱”進(jìn)行搜索的界面；

圖6示出了材料選項(xiàng)“逐級(jí)”初始化的界面；

圖7是將所選材料選項(xiàng)導(dǎo)入列表的示意圖；

圖8示出了比對(duì)結(jié)果；

圖9是導(dǎo)入填寫好的材料清單的示意圖；

圖10是比對(duì)導(dǎo)入的材料清單的示意圖；

圖11是導(dǎo)出EXCEL表的示意圖；

圖12是目錄外金屬材料清單填寫與導(dǎo)出模塊的示意圖；

圖13是導(dǎo)入金屬與非金屬材料清單的示意圖；

圖14示出了整合金屬與非金屬材料清單；以及

圖15是導(dǎo)出整合后的材料清單的示意圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)了解，本發(fā)明的航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析系統(tǒng)用于航天器原材料數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成與分析。考慮到系統(tǒng)應(yīng)該具有良好的開放性、互操作性、與已有系統(tǒng)的集成性、以及必要的可擴(kuò)展性，系統(tǒng)采用5層次的體系結(jié)構(gòu)。如圖1所示，航天器原材料數(shù)據(jù)生成與分析系統(tǒng)包括：表現(xiàn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)服務(wù)層、接口與協(xié)議層和管理服務(wù)層。

(1)表現(xiàn)層

表現(xiàn)層主要目的在于利用不同的模式，提供圖、文、表并茂的用戶交互界面，向設(shè)計(jì)人員展示數(shù)據(jù)，接收設(shè)計(jì)人員的輸入，執(zhí)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入、導(dǎo)出，完成設(shè)計(jì)人員與系統(tǒng)間的人機(jī)交互。

(2)業(yè)務(wù)邏輯層

業(yè)務(wù)邏輯層是本系統(tǒng)的核心處理邏輯層，主要包括：產(chǎn)品信息填寫原則、材料清單填寫規(guī)則、材料清單自動(dòng)比對(duì)算法、目錄外與代料材料清單自動(dòng)識(shí)別算法、清單整合規(guī)則、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出以及導(dǎo)入的有效性檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)算法、業(yè)務(wù)邏輯、數(shù)據(jù)邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)等。其中，業(yè)務(wù)邏輯層負(fù)責(zé)底層業(yè)務(wù)邏輯的處理和實(shí)現(xiàn)，借助數(shù)據(jù)邏輯和數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)完成對(duì)數(shù)據(jù)對(duì)象的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和查詢處理。同時(shí)，業(yè)務(wù)邏輯還負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)以及權(quán)限和訪問控制工作，數(shù)據(jù)庫(kù)事務(wù)還負(fù)責(zé)維護(hù)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)邏輯，完成對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作控制。

(3)數(shù)據(jù)服務(wù)層

數(shù)據(jù)服務(wù)層負(fù)責(zé)提供與數(shù)據(jù)源交互的服務(wù)和數(shù)據(jù)的集成，為業(yè)務(wù)邏輯層提供數(shù)據(jù)源，為整個(gè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，包括：航天器金屬材料選用數(shù)據(jù)庫(kù)、航天器非金屬材料選用數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件使用說明書數(shù)據(jù)庫(kù)。

(4)接口與協(xié)議層

接口協(xié)議層提供材料清單與航天器材料選用數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的交互協(xié)議，負(fù)責(zé)材料清單數(shù)據(jù)EXCEL表的導(dǎo)入和導(dǎo)出。

(5)管理服務(wù)層

管理服務(wù)層為實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯層的功能提供管理服務(wù)，主要包括：用戶管理、運(yùn)行管理、業(yè)務(wù)管理、界面管理、接口管理、數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出管理和數(shù)據(jù)庫(kù)管理。

下面結(jié)合附圖2-圖15及具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

建立材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)

如圖2所示，將航天器材料選用目錄封裝成電子數(shù)據(jù)庫(kù)，設(shè)計(jì)師可按不同的維度對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行搜索、查詢、篩選。

產(chǎn)品信息填寫模塊

如圖3所示，在“產(chǎn)品信息區(qū)域”，用戶可填寫或選擇產(chǎn)品的基本信息，其中研制單位、儀器設(shè)備/部件名稱、儀器設(shè)備/部件代號(hào)、文件編號(hào)需要用戶輸入，型號(hào)、艙段、分系統(tǒng)、研制階段需要用戶在下拉菜單下進(jìn)行選擇。用戶選完型號(hào)后，軟件會(huì)自動(dòng)根據(jù)型號(hào)對(duì)艙段及分系統(tǒng)進(jìn)行初始化。

材料選用目錄數(shù)據(jù)庫(kù)模塊

如圖4所示，點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)庫(kù)初始化”按鈕，便將《航天器材料選用目錄》金屬部分導(dǎo)入至該軟件中，用戶可在該《航天器材料選用目錄》內(nèi)進(jìn)行單機(jī)產(chǎn)品材料清單的填寫。同時(shí)，根據(jù)材料數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的材料名稱，材料清單區(qū)域的“材料名稱”初始化完畢，用戶可在下拉菜單中進(jìn)行選擇。按鈕(“導(dǎo)入列表”、“比對(duì)”、“全選”、“清零”、“填寫目錄外清單”、“導(dǎo)出EXCEL表”)變?yōu)榭蛇x狀態(tài)。

此外，可在“材料數(shù)據(jù)庫(kù)”區(qū)域按照材料名稱、材料牌號(hào)、材料狀態(tài)以及生產(chǎn)廠家進(jìn)行搜索，以縮小材料可選范圍，實(shí)現(xiàn)針對(duì)性地搜索功能。如圖5所示，示出了按照“材料名稱”進(jìn)行精確搜索“純鋁”的查詢結(jié)果。

材料清單填寫模塊

如圖6所示，當(dāng)用戶進(jìn)行材料清單的填寫時(shí)，軟件會(huì)根據(jù)用戶對(duì)每一個(gè)材料選項(xiàng)的選擇結(jié)果，“逐級(jí)”地初始化材料選項(xiàng)。例如，當(dāng)用戶選完“材料名稱”后，后面的“材料品種”根據(jù)“材料名稱”的選擇結(jié)果進(jìn)行初始化，以此類推，后續(xù)每一個(gè)材料選項(xiàng)都根據(jù)前面選項(xiàng)的選擇結(jié)果進(jìn)行初始化，這樣就保證了用戶每次可選的材料項(xiàng)都在《航天器材料選用目錄》內(nèi)，從源頭上控制了材料清單與《航天器材料選用目錄》的一致性。

如圖7所示，當(dāng)用戶將材料選項(xiàng)選擇完畢后，點(diǎn)擊“導(dǎo)入列表”按鈕，可將產(chǎn)品選項(xiàng)導(dǎo) 入列表中。

對(duì)于牌號(hào)、狀態(tài)以及生產(chǎn)廠家這三個(gè)含有多種選擇的，需用戶在列表框中進(jìn)行確認(rèn)，在含有頓號(hào)的內(nèi)容中確定具體的牌號(hào)、狀態(tài)與生產(chǎn)廠家。

清單比對(duì)模塊

為了保證材料清單與材料選用目錄的一致性，單機(jī)提交材料清單后，分系統(tǒng)及系統(tǒng)總體需人工對(duì)材料清單與材料選用目錄逐一進(jìn)行核對(duì)，不但增加了各分系統(tǒng)及系統(tǒng)總體的工作量，還潛在對(duì)目錄外及代料情況統(tǒng)計(jì)的疏漏。

針對(duì)此問題，軟件設(shè)計(jì)了自動(dòng)比對(duì)功能模塊，點(diǎn)擊“比對(duì)”按鈕，將材料清單與《航天器材料選用目錄》進(jìn)行比對(duì)，并在列表框的首列給出比對(duì)結(jié)果(如圖8所示)。

材料清單導(dǎo)入與導(dǎo)出模塊

如圖9所示，用戶除了可以在該軟件中進(jìn)行材料清單的填寫外，還可以利用該軟件導(dǎo)出清單的表頭，在軟件之外自行填寫(考慮到用戶可將前期型號(hào)產(chǎn)品的清單直接進(jìn)行復(fù)制)。填寫完畢后，可將清單導(dǎo)入軟件，進(jìn)行比對(duì)。

可以看到，列表框首列顯示“未比對(duì)”，用戶點(diǎn)擊“比對(duì)”按鈕，將材料清單與《航天器材料選用目錄》進(jìn)行比對(duì)，在首列顯示比對(duì)結(jié)果(如圖10所示)。

用戶確認(rèn)表單填寫準(zhǔn)確后，可將表單進(jìn)行保存并以EXCEL表的形式導(dǎo)出，點(diǎn)擊“導(dǎo)出EXCEL表”按鈕，可將用戶填寫好的材料清單導(dǎo)出至軟件所在目錄下的EXCEL文件夾中，該EXCEL表自動(dòng)以“分系統(tǒng)名稱+設(shè)備代號(hào)+表單生成時(shí)間”的格式命名，便于總體對(duì)材料清單的版本控制。為了防止用戶未比對(duì)就進(jìn)行保存與導(dǎo)出，在點(diǎn)擊“導(dǎo)出EXCEL表”按鈕后，軟件在后臺(tái)會(huì)自動(dòng)將表單與航天器材料選用目錄進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果軟件會(huì)彈出相應(yīng)的對(duì)話框進(jìn)行提示(如圖11所示)。

目錄外材料清單填寫與導(dǎo)出模塊

如圖12所示，若單機(jī)產(chǎn)品所選取的材料不在《航天器材料選用目錄》內(nèi)時(shí)，用戶可點(diǎn)擊“填寫目錄外材料清單”按鈕，在軟件中填寫目錄外材料清單。

清單整合模塊

該模塊將已生成的金屬及非金屬材料選用表單整合為完整的單機(jī)產(chǎn)品材料選用表單。

如圖13和14所示，用戶點(diǎn)擊“整合”按鈕，進(jìn)入整合表單的界面。點(diǎn)擊“整合目錄內(nèi)”按鈕，目錄內(nèi)材料清單的相關(guān)按鈕被激活，點(diǎn)擊“選擇金屬表單”及“非金屬表單”按鈕，將材料清單導(dǎo)入至軟件中，再點(diǎn)擊“整合表單”按鈕，將金屬表單域非金屬表單整合為一張表單。

如圖15所示，點(diǎn)擊“導(dǎo)出目錄內(nèi)材料清單EXCEL表”按鈕，將整合后的材料清單導(dǎo)出至軟件所在目錄下的EXCEL文件夾中。

綜上所述，本發(fā)明主要針對(duì)航天器原材料數(shù)據(jù)的生成與分析進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。通過建立航天器原材料信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)原材料清單中數(shù)據(jù)的規(guī)范化和結(jié)構(gòu)化；實(shí)現(xiàn)從單機(jī)單位、分系統(tǒng)到總體等全部參與控制的單位在清單填寫及控制過程中的標(biāo)準(zhǔn)化、系統(tǒng)化和一體化；從源頭控制了航天器各類產(chǎn)品原材料的選用，保證了原材料清單與材料選用目錄的一致性；實(shí)現(xiàn)了航天器全壽命周期原材料的跟蹤與控制，實(shí)現(xiàn)了型號(hào)技術(shù)狀態(tài)管理的信息化。。

另外，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)航天器原材料數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、統(tǒng)計(jì)和分析功能，降低由人為因素引起的統(tǒng)計(jì)和分析差錯(cuò)，具有適應(yīng)性廣、操作簡(jiǎn)潔、效率高、流程簡(jiǎn)單、實(shí)時(shí)性高的特點(diǎn)，可用于各類型號(hào)航天器原材料數(shù)據(jù)的自動(dòng)生成、統(tǒng)計(jì)和分析，此外還具備航天器各類原材料選用目錄的查詢，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)不同型號(hào)航天器原材料使用情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析。

本發(fā)明中未說明部分屬于本領(lǐng)域的公知技術(shù)。