基于B/S模式的驾驶舱工效准则管理系统开发

高运生 孙有朝

(南京航空航天大学民航学院 江苏 南京 211106)

基于B/S模式的驾驶舱工效准则管理系统开发

高运生 孙有朝*

(南京航空航天大学民航学院 江苏 南京 211106)

为了实现对飞机驾驶舱工效准则数据和信息的综合计算机管理，以及满足准则信息的特殊管理应用要求，为准则数据的应用提供数据基础，归纳和总结了准则信息结构和信息特征，开发了一套基于B/S模式的驾驶舱工效准则管理系统。本系统提供了操作界面和管理应用接口并充分体现“以人为中心”的设计理念，通过对各个模块进行建模分析，确定系统的构建，并结合模糊查询方法来进行对信息数据的筛选，实现对驾驶舱工效准则数据和信息的综合计算机信息化管理，提高了工作效率。

驾驶舱工效准则管理系统 建模分析 B/S模式 模糊查询

0 引 言

随着我国航空事业的快速发展，以及我国C919、ARJ21 等飞机研制工作的进展，面对日益严峻的飞机安全性要求和国外工效设计核心技术封锁的现状。我国民机研制高度重视工效设计技术，而现如今国内准则管理方面仍处于纸张作业或者半计算机处理阶段，给飞机设计带来诸多不便。为此，依托专项项目“民机驾驶舱工效评估及操纵设计技术研究”，为提高民机设计工作效率，实现对驾驶舱工效准则数据和信息的综合计算机管理，满足准则信息的特殊管理应用要求，使得开发驾驶舱工效准则管理系统变得越来越重要。

1 系统需求分析

驾驶舱工效准则管理系统是一个将与驾驶舱设计有关的所有相关标准及准则系统地整合起来，呈现给用户高度统一、高度共享的信息系统。该系统主要是为了满足于飞机工程设计师的准则查阅以及适航部门的审定工作高效进行。

因此，管理系统开发的各项功能必须达到用户的要求。经过多次测评以及归纳，明确了用户的主要需求内容如下：

1) 信息资源的高效管理

(1) 实现数据保存，系统地存储工效设计相关的信息和数据[1]。(2) 完成数据的管理及数据库的维护，即实现登录账户管理、各类准则以及文件的录入及检索、增删、修正，多种数据文件的上传、下载。

2) 信息资源的共享与传输

驾驶舱工效准则数据库是该管理系统的基础，建立统一的数据基础，以便实现数据高效的传输，从而使得工作人员快捷地获得所需数据。以信息共享的实现来强化信息的流通，确保通过动态化信息化监管来提高准则管理的效率与质量。

3) 界面友好

该系统提供统一的用户登录界面以及统一的信息服务入口，用户单点登录驾驶舱工效准则管理系统，即可在权限范围内随意在各个子系统之间切换，访问相关信息，实现业务操作。用户操作界面的设计要尽量符合实际的业务需求和操作习惯，提供给用户一个舒适的工作平台，以提高用户的工作效率。

2 系统总体设计

2.1 系统功能模型构建

飞机设计工作相对复杂繁多，相关标准也数目繁多，准则信息资源的准确性将直接影响到相关设计与制造。根据准则管理系统的需求，通过IDEFO方法建立驾驶舱工效准则管理系统[2]，该系统分为3类管理功能：组织管理、业务管理、数据管理。系统功能结构如图1所示。

图1 基于IDEFO的准则管理系统功能模型

1) 组织管理，即是管理该系统的用户。在数据的干预下，实现对使用本系统用户的管理，包括用户增删、用户权限配置、账号密码管理等。

2) 业务管理，即是管理该准则系统的使用操作。将准则内容、参考文献、准则出处以及引用图、表等作为输入元素，并在组织管理以及数据管理作为控制机制参与其中。

3) 数据管理，即是管理该系统的数据。导入数据以及新建数据作为该模块的输入元素，数据的类别、属性以及操作作为控制元素。其中组织模块是其参与机制。

1) 组织模型

组织是指由诸多要素依据一定方式相互组合起来的，并为实现一定的目标，互相协作结合而成的系统[3]。现代企业组织结构的类型一般包括现代企业具有五种典型的组织结构：① 直线制组织结构；② 职能制组织结构；③ 直线职能制组织结构；④ 事业部制组织结构；⑤ 矩阵制组织结构。

现代企业组织结构的类型及其权限特点如表1。

表1 企业组织结构的类型及其权限特点

续表1

参照某飞机研究院的软件设计案例，对其组织结构进行剖析，其采用直线职能制组织结构。数据库管理员可以对普通用户进行管理，同时也对数据库进行维护，而普通用户则将其专业性的建议反馈给管理员。既在针对目前适航管理基础上保证集中统一的指挥，又可发挥各类专家的专业管理作用。

2) 业务模型

驾驶舱工效准则管理系统的业务模块就是对准则数据进行管理以及查询。系统功能结构如图2所示。

图2 驾驶舱工效准则管理系统业务功能结构

系统的业务包括准则数据修正以及准则数据查询功能。其中准则数据修正又包括数据格式定义、数据录入修改、数据增加删除以及数据导入导出功能，而准则数据查询包括模糊查找、图文混编、数据列表以及数据输出功能。

3) 流程模型

流程模型是按照系统的逻辑思想而建立起来的，在此系统中流程模型是业务模型的一部分，主要体现在操作过程上。系统查找逻辑流程如图3所示。

图3 系统查找逻辑流程图

该流程方式是基于模糊检索为核心[4]，将模糊检索关键字符串与数据库中全部的字符串进行对照，若检索值在阈值筛选范围内，则显示出所要检索的信息。阈值的确定是用户根据实际需要而选择的方式。

通过输入关键字并选择其查找方式进行查找相关信息，可以满足用户查找方式的多种选择，从而提高工作效率。

2.2 系统结构模型构建

该系统是在Java平台上开发的，并采用三层架构的模式，即界面层—逻辑层—数据库，也就是广泛应用的B/S模式开发技术[5]。其中ORACLE作为数据库，Tomcat为Web服务器。

采用三层架构模式的优点：工程师可以研发其中某一层的实现，降低其工作量；便于更新原有的层次；可以提高系统结构层与层之间的独立性；有利于系统开发标准化[6]。系统架构如图4所示。

图4 准则管理系统架构图

2.3 数据库设计

数据库的合适选择以及数据结构的合理设计是保证系统稳定运行的基础，由于系统涉及到3类功能，每个功能都含有一定量的子模块，数据之间的联系密切，系统的数据库选用了ORACLE来完成数据结构设计，它与Java集成程度高，更适用于Windows系统运行。

本系统的设计基于Java平台，采用MyEclipse 6.5对前端JSP页面、后台Servlet和JavaBean进行开发；后台数据库系统采用PL/SQL Developer连接Oracle进行开发；为提高应用系统的兼容性，拟采用JQuery作为前端代码框架，采用Ajax技术进行前端和后台的动态数据访问[7]。数据库的连接采用OCI连接，适应于单个数据库和集群数据库，性能优越，尤其是连接池的功能应用大大提高了应用程序的性能和并发量，提高系统运行效率[8]。

依据具体的需要，在数据库中创建的数据表包括用户信息表、日志信息表、上传资料数据表、菜单信息表、关键字信息表、准则数据目录信息表、准则条目信息表。

2.4 准则数据分类设计

信息分类的基本方法有3种：线分类法、面分类法、混合分类法[9]。驾驶舱工效设计准则分类依据互联网络信息的搜索和发布特点,采用线分类法进行分类。线分类法能够使准则信息层次更清晰,各类功能之间的逻辑关系更有条理，与书面处记录信息的传统习惯相契合，同时，也有利于电脑的数据处理。

在深入研究分析国内驾驶舱人机工效适航标准、规章的基础上，考虑驾驶舱工效影响因素，从驾驶舱装置安放、显示界面规划、座舱环境等方面开展研究，建立了驾驶舱工效设计准则框架体系，如图5所示。

图5 驾驶舱工效设计准则总体框图

3 系统的实现

1) 登录界面。用户通过登录名及密码进入管理系统主界面，提高了数据的安全性。

2) 系统目录查询主界面。用户完成登录后，即进入目录查询主界面，通过点击目录就能够显示相关准则信息。另外，在主界面中可进行相应的操作，包括准则目录管理、准则检索、用户管理、数据接口管理、准则管理、基础数据管理，如图6所示。

3) 查询界面。检索可根据“准则名”和“准则内容”进行查找，同时模糊查找方式可分为：包含、不包含、等于、不等、开始于、不开始于、小于、小于等于、大于、大于等于等方式。设置好检索方式后，点击“查找”，则就会显示出相应的准则数据，如图7所示。这种查询方法的模糊处理技术是信息技术的发展趋势，是智能化的表现，为下一步的数据处理提供了确切的依据。

图7 准则管理系统信息查询界面

后端代码置于源文件Serverlet/CriterionList中，用于相应前端的数据请求，采用标准SQL语句“SELECT a.Catalog_ID,a.Catalog_Name,b.Criterion_Text from APP_CATALOG a, APP_CRITERION b”进行表格APP_CATALOG和表格APP_CRITERION的联合检索，检索条件由前端代码发出，对字段Catalog_Name和Criterion_Text进行模糊查询，并将数据以json格式传递给前端，该数据格式如下：

{

isSuccess：成功标志(0成功，1失败)

{Catalog_ID：准则ID，Catalog_Name：准则名， Criterion_Text：准则文本}

{Catalog_ID：准则ID，Catalog_Name：准则名，Criterion_Text：准则文本}{Catalog_ID：准则ID，Catalog_Name：准则名，Criterion_Text：准则文本}

……

}

前端收到成功标识的回馈信息，则对该Json数据进行分解，否则提示数据库错误。

4 结 语

本文研究了通过软件管理系统将各类准则标准进行数字化管理，有利于资源的共享与传输、信息存储，为相关工作人员提供了信息基础和技术支持。数据的模糊检索等功能，为驾驶舱设计与制造提供了更可靠、更全面的数据保障，满足了设计人员以及维修人员对准则标准的有效查阅，有效提高了飞机设计准则的信息化水平，提高了工作人员的业务效率。

[1] 蔡显良,王娟.PHM数据和知识管理系统的设计与实现[J].航空计算技术,2013,43(2):95-98.

[2] 柴树峰,张学玲,李若蕾.基于IDEF0方法的适应性供应链研究[J].军事交通学院学报,2014,16(3):64-69.

[3] 张翔鸢.企业研发安全管理体系的探索与建构[J].中国集体经济,2014(36):34-35.

[4] Wang J D,He J J,Zhang H W,et al.CSFW-SC:Cuckoo Search fuzzy-weighting algorithm for subspace clustering applying to high-dimensional clustering[J].China Communications,2015(S2):55-63.

[5] 黄欢,周来水,付睿,等.基于ASP.NET技术的飞机产品支援综合信息系统开发[J].机械设计与制造工程,2013,42(4):41-45.

[6] 赵卓君,张晓燕.论B/S和C/S架构相结合的多层次系统架构设计和开发模式的选择[J].信息系统工程,2012(11):99-100.

[7] 沈蕴梅.浅谈Ajax技术在校友会网络系统平台中的应用[J].软件,2014,35(4):167-170.

[8] 刘敏,费向东,胡术,等.OCI9数据库访问接口的改进[J].计算机工程,2010,36(16):42-43,46.

[9] 张斌,王慧德,李林霞.基于GIS的煤矿地质测量信息系统的设计与开发——以信息分类编码技术为重点探讨[J].四川水泥,2015(7):70.

DEVELOPMENTOFCOCKPITERGONOMICSSTANDSMANAGEMENTSYSTEMBASEDONB/SMODEL

Gao Yunsheng Sun Youchao*

(CollegeofCivilAviation,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Nanjing211106,Jiangsu,China)

A cockpit ergonomic criteria management system based on the B/S mode by summarizing the principles of information structure and information characteristics to realize the integrated computer for data and information of aircraft cockpit ergonomics standards management, meet the requirements of special management guidelines for the application of information and provide the data base for the application of standard data. This software provides the interface of operation and management, and fully reflects the design idea of ″human centered″. Based on the modeling analysis of each module, determine the system construction, and combining the fuzzy query method to select data, realize the integrated computer codes for cockpit ergonomics data and information management, improve work efficiency.

Cockpit ergonomics standards management system Modeling analysis B/S model Fuzzy query

TP319

A

10.3969/j.issn.1000-386x.2017.09.010

2016-10-17。国家自然科学基金委员会与中国民用航空局联合基金项目(U1333119，60979019，60572171)；国防基础科研计划重点项目(JCKY2013605B002)；工信部民用飞机专项项目(MJ-F-2011-33)。高运生，硕士生，主研领域：适航技术与管理，数据库。孙有朝，教授。