LASP配置管理系統項目技術設計

葉霄旋

摘要：針對波音飛機機載軟件的大量增加，傳統的信息管理方式已經難以適應大數據情景下的新的需求。本文采用信息技術，在機載系統與地面系統通信中構建完善的信息傳輸通道，建立新的地面運行保障模式及相應系統，實現機載軟件和數據的電子化運行，充分提高飛機的運行效率，同時為保障飛機飛行安全做出強有力的保障和堅強的后盾。

關鍵詞：電子化運行 LASP配置管理系統 設計

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

1 緒論

國航新引進機型747-8及787-9是FAA批準的e-Enabling（以下統稱電子化）運行機型。

電子化運行的機型具有新的運行特點：首先是機載軟件的數量成倍增長，在787機型上的數量將達到上千，其中包括航空公司自制的軟件數據（包括EFB數據），大量的機載軟件構型和裝載控制涉及到運行控制、工程管理、適航管理以及航材等管理范疇，目前傳統的控制、裝載及管理方式已無法滿足運行要求。其次，隨著新技術的發展，由其是信息技術的發展，新設計取證的機型信息化程度越來越高，機載系統新建立了ONS/CNS等系統，以提高飛機運行的效率，同時，空地數據的傳輸渠道趨于多樣化，機載系統與地面系統的耦合程度越來越高，將給航空公司的運營模式帶來重大的變革，也將有助于航空公司打通飛機與地面的信息傳輸通道，整合業務并創造新的管理和盈利模式。

為此，根據波音廠家建議的建設規范，需要建立新的地面運行保障模式及相應系統，實現機載軟件和數據的電子化運行。

2 總體架構體系

2.1 總體架構

機載軟件部件配置管理系統總體架構，將由LCM虛擬化應用服務器、LCM數據庫虛擬化服務器組成，并與手持設備傳輸數據、SCX Web服務提供數據、Library網絡存儲數據進行集成。

LCM虛擬化應用服務器將通過數據庫持久層或流程引擎與數據庫進行交換；通過sFTP讀取Library中提供的飛機軟件構型；通過WEB服務于SCX進行網絡通信。從而得到機載軟件部件配置管理所需的全部數據。

2.2 服務器的拓撲關系

系統除內容服務器采用獨立的物理服務器配備大容量硬盤外，其他服務器均采用虛擬服務器，為確保系統達到最大200用戶的并發設計需求，磁盤I/O吞吐量需要達到20Mits/S的要求。

2.3 設計思路

飛機制造商在飛機產品設計中，在每一個基本型號以后經常有各種改進和改型；同時民航公司也有具體的運營需求，和在運營中的各種工藝改進，使得飛機的構型管理面對復雜的數據。LCM系統開發中的一個核心技術是實現實用的構型管理系統功能，簡化重復性的管理手段，增強飛機構型完整性的展示，同時對變更流程加強把控，對變更結果進行有效分析，確保對飛機構型的有效管理。

LCM系統可以拆解為軟件構型管理和業務流程管理兩條主線來設計系統，軟件構型管理和業務流程管理盡量保持松耦合同時又有響應的關聯，系統中別的內容都圍繞這兩條主線來展開。

2.3.1 軟件構型管理

對制造廠商而言，構型管理的目的是把控復雜產品的整體結構，梳理產品的BOM，縮短產品設計和制造周期。對于民航運營商而言，構型管理的目的是建立產品的生命周期，從運營的角度看可維修的最小部件對整機的構成關系，從而控制、檢查、調整構型差異。前者關注的是工藝BOM，PBOM和制造BOM，MBOM，后者關注的是運營BOM，OBOM。二者的差別決定了民航公司的構型管理應該是以自身的業務實際情況出發，從飛機運營的維修保障出發，來進行構型管理功能模塊的設計。

構型管理的兩個核心概念，一是產品的組成結構，每個部件的技術指標、情況和文檔，這里強調一體化、結構化、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，這里強調可擴展性的流程管理、可視化的歷史視圖管理。

傳統的CM以文檔管理為核心，國際構型委員會提出CMII的新概念，把CM的所有活動（標識、控制、記錄、審核）都集成起來，形成管理B-環，使管理更清晰和有效。CMII的核心不是文檔管理，而是一個基于用戶需求的過程管理，通過產品更全面、更統一的需求，進行更嚴格、全生命周期的控制。

構型管理的邏輯結構多種多樣，如樹狀，網狀的，星型和線性（如軌道，輸電線等）等。我們在軟件構型管理設計中充分考慮如何實現構型的實例化，如何實現構型的選型，以便是軟件構型更簡便、實用、有效。

2.3.2 流程管理

工作流的目的是分離流程邏輯和業務邏輯，一方面能應對復雜多變的業務需求，一方面可以對新的業務進行設計和部署。

工作流在一個業務系統中常常是一個重要的基礎服務組件，在LCM中引入工作流，精確展示變更管理的周期。在工作流實現中加入足夠的檢查點（Check point）確保變更的100%準確性。LCM的工作流將支持下面的變更流程管理模式，形成一個變更管理閉環。

2.4 軟件架構

本系統采用J2EE的三層結構，分為表現層、業務邏輯層和數據服務層。三層體系將業務規則、數據訪問等工作放到中間層處理，客戶端不直接與數據庫交互，而是通過控制器與中間層建立連接，再由中間層與數據庫交互。

2.4.1 架構的技術成熟度

前端采用Javascript：系統前端采用Javascript的是適應動態網頁制作的需要而誕生的一種新的編程語言。目前，所有現代主流瀏覽器都全面支持了ECMAScript 5.1版標準。在HTML基礎上，使用Javascript可以開發交互式Web網頁。Javascript的出現使得網頁和用戶之間實現了一種實時性的、動態的、交互性的關系，使網頁包含更多活躍的元素和更加精彩的內容。

后端采用Java EE：后端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition），是一種利用Java平臺來簡化企業解決方案的開發、部署和管理相關的復雜問題的體系結構，是一個基于組件的體系結構，定義了一套標準來簡化多層分布式企業應用程序的開發，它定義了一套標準化的組件，并為這些組件提供了完整的服務。Java EE體系架構將表示邏輯、業務邏輯與數據邏輯相分離，使系統的并行操作、網絡計算能力大為提高，系統的整體性能得以優化，并采用先進的軟件分層設計思想，支持基于框架的開發，降低開發難度和成本，同時降低組件的耦合度，極大地增強軟件的可維護性、可擴展性，滿足本系統的要求。

業務流程框架采用Activiti：業務流程管理（BPM）和工作流系統采用嵌入式的Activiti，Activiti項目是一項新的基于Apache許可的開源BPM平臺，從基礎開始構建，旨在提供支持新的BPMN 2.0標準，包括支持對象管理組（OMG），面對新技術的機遇，諸如互操作性，提供技術實現。

數據庫采用ORCALE 11g：數據庫采用ORACLE數據庫，ORACLE數據庫系統是美國ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式數據庫為核心的一組軟件產品，是目前最流行的客戶/服務器（CLIENT/SERVER）或B/S體系結構的數據庫之一。ORACLE數據庫是目前世界上使用最為廣泛的數據庫管理系統，作為一個通用的數據庫系統，它具有完整的數據管理功能；作為一個關系數據庫，它是一個完備關系的產品。

2.4.2 架構的可擴展性

可伸縮性（可擴展性）是一種對軟件系統計算處理能力的設計指標，高可伸縮性代表一種彈性，在系統擴展成長過程中，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備的添置，就能實現整個系統處理能力的線性增長，實現高吞吐量和低延遲高性能。伸縮自如（scalable）是Java一大獨特優勢。

全球最大的微博網站Twitter從Ruby的Rails移植到Java，以及LinkedIn和Ebay都采取Java架構，京東商場后臺拋棄.NET，使用Java重寫。這些國內外的成功經驗都說明Java獨特的可擴展性可伸縮性。

基于Java技術的應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用，同時JVM本身在對Java應用的執行管理和內存管理上采用的也是多線程的方式，因此通常來說Java應用在多CPU的機器上可以運行的更好，例如Tomcat等應用服務器，運行在Java EE應用服務器中的應用可以立刻從CMT和SMP技術中獲取到好處。

2.4.3 軟件開發模式

PowerDesigner作為建模工具；Eclipse作為開發IDE；SVN作為版本控制工具；通過Maven管理項目，支持項目構建、管理依賴以及項目的發布；系統框架采用目前業內成熟的軟件開源框架Spring

MVC+Spring+MyBatis的組合開發；通過權限控制框架Shiro管理系統權限。

3 結語

電子化運行屬于新生應用，目前在業內針對航空公司內部構型管理的應用無標準的通用架構可供參考。本文采用現代信息技術，實現實用的構型管理系統功能，簡化重復性的管理手段，增強飛機構型完整性的展示，同時對變更流程加強把控，對變更結果進行有效分析，確保對飛機構型的有效管理。

參考文獻

[1]李剛.瘋狂Java講義（第3版）[M].電子工業出版社，2014.

[2]丁士鋒.Oracle PL/SQL從入門到精通[M].清華大學出版社，2012.