本發(fā)明屬于飛機維修保障技術領域，涉及一種便攜式維修輔助系統(tǒng)。

背景技術：

《設備管理與維修》(2007年07期)曾刊登了《設備維修中交互式電子技術手冊應用研究》，該文章針對現代設備發(fā)展趨勢及維修管理要求，提出了采用交互式電子技術手冊(ietm)來提高設備維修水平與效率，并介紹采用便攜式維修輔助設備(pma)和ietm設計的設備維修信息系統(tǒng)。

pma總體架構由“設備”(見圖1)及“軟件系統(tǒng)”組成。設備由工作站及pma設備等組成，早期的pma軟件系統(tǒng)主要實現交互式電子技術手冊、故障隔離診斷以及與武器系統(tǒng)的數據上傳下載等功能。國內pma的發(fā)展經歷了認識、研究和應用三個階段。隨著便攜式維修輔助系統(tǒng)的逐步開發(fā)和應用，國內各軍兵種都已經配備并進入使用階段，但便攜式維修輔助系統(tǒng)應用系統(tǒng)仍以電子資料瀏覽應用為主，輔以器材更換查詢等其它功能。相較于國外在pma應用上的發(fā)展，可以發(fā)現國內在便攜式輔助維修系統(tǒng)的發(fā)展過程中的一些不足之處：

1實際的開發(fā)應用過程中，缺乏統(tǒng)一的規(guī)劃，實用性方面存在較大差距；

2功能上還需要進一步進行開發(fā)和完善。

技術實現要素：

本發(fā)明解決的技術問題：提供一種具有系統(tǒng)性規(guī)劃、功能完善的便攜式維修輔助系統(tǒng)。

本發(fā)明的技術方案為：所述的系統(tǒng)包括pma工作站系統(tǒng)、放飛作業(yè)管理系統(tǒng)和維修作業(yè)管理系統(tǒng)，放飛作業(yè)管理系統(tǒng)和維修作業(yè)管理系統(tǒng)是pma工作站系統(tǒng)的子系統(tǒng)，當觸發(fā)pma工作站系統(tǒng)內的功能模塊時，二級系統(tǒng)顯示對應pma工作站系統(tǒng)功能模塊所需的信息。

作為本技術方案的一種改進，pma工作站系統(tǒng)包括單機技術狀態(tài)管理、機群技術狀態(tài)管理、使用維修計劃生、動態(tài)資源調度、故障趨勢預測、深入故障診斷、四性評估管理和任務決策管理模塊；

放飛作業(yè)管理系統(tǒng)內包括技術狀態(tài)查詢、空勤報告登記、放飛檢查、ietm查閱、問題登記、換件登記、快速故障診斷、使用記錄登記和排故登記模塊，每個模塊內對應相應的存儲的數據；

維修作業(yè)管理系統(tǒng)包括遠程故障診斷、工作指令管理、部件維修管理、遠程培訓指導、工卡登記、串換件登記、遠程供應保障、電子履歷登記和故障及排故登記模塊，每個模塊內對應相應的存儲的數據；

作為本技術方案的一種改進，觸發(fā)單機技術狀態(tài)管理模塊時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中問題登記、換件登記、使用登記、排故登記、部件修理登記、串換件登記、電子履歷登記、故障及排故登記模塊對應在數據庫中的相關數據；

觸發(fā)使用維修計劃時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中空勤報告登記、放飛檢查登記、問題登記、電子履歷登記、工作指令管理、工卡登記、故障及排故登記模塊對應在數據庫中的相關數據；

觸發(fā)動態(tài)資源調動或故障趨勢預測時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中換件登記、使用登記、排故登記、部件修理登記、串換件登記、電子履歷登記、故障及排故登記模塊對應在數據庫中的相關數據；

觸發(fā)深入故障診斷時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中快速故障診斷、遠程故障診斷模塊對應在數據庫中的相關數據；

觸發(fā)四性評估管理時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中使用記錄登記、電子履歷登記、故障及排故登記模塊對應在數據庫中的相關數據；

觸發(fā)任務決策管理時，需要獲取放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中放飛檢查登記、使用記錄登記、電子履歷登記、故障及排故登記、工作指令管理模塊對應在數據庫中的相關數據；

本發(fā)明的有益效果：與現有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、增加對飛機的技術狀態(tài)變更進行有效管理功能；

2、增加可對飛機壽命件進行有效管理功能；

3、實現外場維修數據的信息化采集；

4、對備件返修過程進行精確管理；

5、增加對飛機四性進行有效管理功能。

附圖說明

圖1為pma軟件系統(tǒng)總體功能架構。

具體實施方式

pma軟件系統(tǒng)主要包含機群及任務管理系統(tǒng)，放飛作業(yè)子系統(tǒng)、維修作業(yè)子系統(tǒng)、pma工作站系統(tǒng)、運行支持系統(tǒng)、接口管理系統(tǒng)等模塊組成。pma軟件系統(tǒng)架構如圖所示。

各系統(tǒng)主要功能如下：

1pma工作站系統(tǒng)(機群及任務管理系統(tǒng))：

pma軟件系統(tǒng)中，機群及任務管理系統(tǒng)是統(tǒng)籌飛機各項維護工作的管理系統(tǒng)，其功能主要完成整個機群的技術狀態(tài)跟蹤、每架單機技術狀態(tài)的計時控制和后臺維護管理、機群/飛機/系統(tǒng)的四性評估、所有pma設備的軟升級管理及硬件注冊管理等。

其作用主要體現為：

1)完成每架飛機技術狀態(tài)控制

維護每架飛機的計時構型、物理構型；維護每架飛機、發(fā)動機、機載設備的電子履歷信息；管理機群的故障信息、案例庫、保留的工作等；處理并分類存儲每架飛機下載的狀態(tài)監(jiān)控數據，給出趨勢分析報告。

2)維修方案優(yōu)化及維修建議

具有故障和維修信息的統(tǒng)計分析功能，可根據rcm的分析結論提供維修方案優(yōu)化建議；根據每架飛機當前技術狀態(tài)和趨勢分析報告，按預期的飛行任務計劃，給出在任務時間內即將開展的維修工作項目的建議；采用統(tǒng)計分析、人工智能等手段，對飛機上各種監(jiān)控數據進行深入診斷，提供復雜故障或異常的診斷結論。

3)機群歷史狀態(tài)信息的記錄

管理每架飛機、每臺機載發(fā)動機、每個機載設備的電子履歷，提供履歷歷史信息的查詢；記錄每架飛機物理構型的變化，提供構型歷史信息的查詢；按一定的時間歷程記錄每架飛機狀態(tài)監(jiān)控參數的變化過程。

4)ietm與訓練數據的更新和版本維護

管理ietm數據的升級和版本維護；管理與維修有關的“即時訓練”課件的升級和維護。

5)機群四性統(tǒng)計

對飛機/系統(tǒng)的四性定量指標計算、定性指標評估，形成四性的單機可視化管理，對單機在可靠性、測試性、保障性、維修性四性進行管理和分析

2飛作業(yè)子系統(tǒng)

pma軟件系統(tǒng)中，放飛作業(yè)子系統(tǒng)是機群及任務管理系統(tǒng)的二級模塊。主要完成單機技術狀態(tài)查詢、下載飛機數據、快速故障診斷、放飛作業(yè)登記、放飛狀態(tài)檢查、ietm資料學習等。

其作用主要體現為：

1)支持放飛作業(yè)管理

接收需航線完成的各種工作指令及對應的工作卡，提供具有電子簽名的飛行報告記錄表，提供各種放飛工作的檢查單，提供具有電子簽名的故障報告記錄表，提供放飛前完整性自動校驗。

2)跟蹤飛機使用技術狀態(tài)變化

跟蹤外場換件導致飛機構型的變化，包括不同飛行任務產生的武器系統(tǒng)裝載變化；下載并儲存飛參或其他綜合診斷及監(jiān)控系統(tǒng)的數據，提供飛機使用技術狀態(tài)的快速判讀。

3)支持外場排故等問題事件的處理

接收機載綜合診斷或監(jiān)控系統(tǒng)的異常信息；提供故障案例庫、基于故障信息的ietm排故引導、戰(zhàn)損評估等快速診斷方法；結合不同飛行任務需要，支持問題或故障的保留處理，并提供保留后的工作指導。

4)提供綜合查詢

提供對飛機裝機件的查詢、對裝機件履歷信息的查詢、對故障案例的查詢；對外場放飛常用的技術資料內容，提供簡化版的ietm快速查詢。

3維修作業(yè)子系統(tǒng)

pma軟件系統(tǒng)中，維修作業(yè)子系統(tǒng)是機群及任務管理系統(tǒng)的二級模塊。主要完成維護保障人員的單機技術狀態(tài)查詢、深入故障診斷、維修作業(yè)登記、ietm資料學習、自主訓練、基于條碼的換件及請領航材等。

其作用主要體現為：

1)飛機使用技術狀態(tài)管理

采用二維條碼讀碼器跟蹤排故或維修換件產生飛機構型的變化，包括飛機改裝或大修后產生的構型變化。

記錄發(fā)動機試車、武器系統(tǒng)打靶、電子系統(tǒng)精度和靈敏度校準等數據，提供飛機使用性能的趨勢分析報告。

參照ietm的“單一數據源管理，多種方式展現”的思想，借助構型技術對涉及飛機當前技術狀態(tài)的產品組成、功能組成和計時關系進行統(tǒng)一控制、分別展現，其體系結構如圖所示。所有飛機、發(fā)動機、成品件的技術狀態(tài)基礎數據(包括基本屬性、出廠信息、電子履歷、編碼庫等)按照網狀結構組織并集中保存在關系型數據庫，通過技術狀態(tài)管理系統(tǒng)進行管理。放飛/維修作業(yè)管理系統(tǒng)、綜合故障診斷系統(tǒng)以及其它外部系統(tǒng)可以通過程序接口變更技術狀態(tài)基礎數據。以技術狀態(tài)基礎數據庫為支撐，通過不同的展現形式可以將技術狀態(tài)組織為計時構型、物理構型、功能構型三種形式。用戶可以通過三種構型實時跟蹤飛機、發(fā)動機、成品件的技術狀態(tài)，確保對技術狀態(tài)的準確管理和正確掌握。

計時構型：為所有單獨計時件建立計時構型。每個計時構型的根節(jié)點是一個單獨計時件，所有跟此計時件計時的機件為二級節(jié)點。通過計時構型可以準確獲取各級機件的累計使用時間，并進行預防性維修的計劃安排。

物理構型：按照上下級的拆裝關系和位置關系構建一架飛機的物理構型。每個下級件物理附屬于上級件，通過此構型可以準確完成串換件操作，保證串換件的準確記錄，并與條碼關聯實現快速準確登記。以此為基礎實現技術狀態(tài)的有效控制。

功能構型：按gjb4855提供的系統(tǒng)功能編碼為主線，按照裝備的功能組織一架飛機的功能構型。通過此構型可以實現全面的故障報告、診斷和排故，并支持對各級系統(tǒng)進行四性評價和統(tǒng)計分析。

2)更強大的深入故障診斷功能

具有1553b總線數據口、以太網口、無線網口等通訊功能，可直接從飛機上下載更多狀態(tài)監(jiān)控數據；提供與ietm集成的tps測試程序集，并通過便攜式維修診斷檢測儀(pip)完成基于ietm引導的地面輔助測試和診斷；采用統(tǒng)計分析、人工智能等手段，對飛機上各種監(jiān)控數據進行深入診斷，提供復雜故障或異常的診斷結論。

3)支持機組的維修作業(yè)管理

接收每架飛機需機組完成的各種工作指令及對應的工作卡，完成工卡要求的各種簽字，提供具有電子簽名的故障報告記錄表，提供完整的ietm數據查詢支持，提供航材、車輛、工具、人員等的自動申請。

4)提供“即時補差”的訓練

對復雜的拆裝過程、測試過程、調試過程等提供基于多媒體課件的快速培訓教程；維修人員也可根據需要臨時查閱和下載訓練課件，完成維修過程中的“即時補差”訓練。

4運行支持系統(tǒng)

運行支持系統(tǒng)實現保障信息系統(tǒng)軟件平臺的穩(wěn)定性、可靠性、可維護性、可用性、性能、安全、信息共享等功能及性能需求。為pma軟件系統(tǒng)基底構成之一。

5接口管理系統(tǒng)

通過統(tǒng)一接口與外部系統(tǒng)進行程序調用及數據共享。用接口管理子系統(tǒng)實現接口的統(tǒng)一注冊，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一調用，統(tǒng)一控制功能。為pma軟件系統(tǒng)基底構成之一

pma軟件系統(tǒng)各系統(tǒng)工作流程介紹：

1、當查詢界面層中機群及任務管理系統(tǒng)中單機或機群技術狀態(tài)時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中問題登記、換件登記、使用登記、排故登記、部件修理登記、串換件登記、電子履歷登記、故障及排故登記記錄在數據庫中的相關數據模塊，在界面層中機群及任務管理系統(tǒng)顯示維護每架飛機的計時構型、物理構型；維護每架飛機、發(fā)動機、機載設備的電子履歷信息；管理機群的故障信息、案例庫、保留的工作等；處理并分類存儲每架飛機下載的狀態(tài)監(jiān)控數據，給出趨勢分析報告等；

2、當查詢界面層中使用維修計劃時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中空勤報告登記、放飛檢查登記、問題登記、電子履歷登記、工作指令管理、工卡登記、故障及排故登記記錄在數據庫中的相關數據模塊，在界面層中使用維修計劃顯示故障和維修信息的統(tǒng)計，可根據rcm的分析結論提供維修方案優(yōu)化建議；根據每架飛機當前技術狀態(tài)和趨勢分析報告，按預期的飛行任務計劃，給出在任務時間內即將開展的維修工作項目的建議；采用統(tǒng)計分析、人工智能等手段，對飛機上各種監(jiān)控數據進行深入診斷，提供復雜故障或異常的診斷結論；

3、當查詢界面層中動態(tài)資源調動或故障趨勢預測時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中、換件登記、使用登記、排故登記、部件修理登記、串換件登記、電子履歷登記、故障及排故登記記錄在數據庫中的相關數據模塊，在界面層中動態(tài)資源調動或故障趨勢預測顯示每架飛機的故障信息、排除情況、備件使用/維修信息或做出趨勢分析報告；

4、當查詢界面層中深入故障診斷時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中快速故障診斷、遠程故障診斷等模塊，為進一步故障診斷提供接口管理；

5、當查詢界面層中四性評估管理時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中的使用記錄登記、電子履歷登記、故障及排故登記等記錄在數據庫中的相關數據模塊，在界面層中四性評估管理顯示對飛機/系統(tǒng)的四性定量指標計算、定性指標評估并對單機在可靠性、測試性、保障性、維修性進行管理和分析；

6、當查詢界面層中任務決策管理時，根據此項任務需求，將觸發(fā)業(yè)務層中放飛作業(yè)管理和維修業(yè)務管理這兩項二級模塊中的放飛檢查登記、使用記錄登記、電子履歷登記、故障及排故登記、工作指令管理等記錄在數據庫中的相關數據模塊，在界面層中任務決策管理顯示目前飛機可執(zhí)行的任務及執(zhí)行任務的相關限制等。

pma軟件系統(tǒng)設計的主要思想包括：

1、三層結構的程序框架：采用“界面層”+“業(yè)務層”+“數據層”的三層邏輯軟件結構。采用“客戶端”+“應用服務器”+“數據庫服務器”的三層物理結構。邏輯結構中的表現層部署在客戶端機器上(可以是web瀏覽器或者專門開發(fā)的winform程序)，業(yè)務層部署在中間層的應用服務器(對于web應用中間層部署的是webserver，對于專門開發(fā)的winform程序，中間層部署的是組件服務器和服務程序)，數據層部署在數據庫服務器上。

2、面向對象的程序設計：采用面向對象的思想，將業(yè)務對象抽象為領域模型，并采用面向對象的設計模式和設計工具，完成數據庫的建模以及代碼種類的封裝和使用。

3、可擴展的“平臺”+“插件”運行模式：保障信息系統(tǒng)軟件平臺作為一個可擴展的運行環(huán)境，需要實現“平臺”+“插件”的運行模式。底層平臺是一個與業(yè)務無關的開放式的“插座”環(huán)境，對插件的接口進行了規(guī)范化的定義，只要插件實現了符合規(guī)范的接口，就可以部署到平臺上運行，而無需進行程序調整。所有的業(yè)務應用都作為插件開發(fā)，當業(yè)務變化導致需要修改應用時，只需修改插件程序自身，這樣不會對平臺和其它插件產生影響。每層插件采用不同的封裝技術：數據層封裝成數據庫段，業(yè)務層封裝成組件，界面層封裝成構件。

4、可視化的流程設置及工作流引擎：在保障信息系統(tǒng)中有大量的業(yè)務流程，如診斷流程、決策流程、資源調度流程、資源籌措流程、作業(yè)管理流程等，系統(tǒng)提供專門的可視化工具進行流程設置，設置好的流程保存為流程模板文件，并通過系統(tǒng)中已經部署的工作流引擎運行這些流程模板。通過這種方式可以任意新增流程，而不必對程序進行大的修改。