机载电子系统知识管理系统设计与实现

丁明 袁璐 曹云

摘要：为了解决机载电子系统设计过程知识与资源缺乏共享，未能融入到研发活动的问题，对设计技术、流程、经验和数据进行了梳理和整合，定义了知识的分类维度、业务流程和内容框架，设计实现了机载电子系统知识管理系统，为产品设计过程提供了在线的知识管理和推送。

关键词：机载电子系统；知识管理；分类维度；知识推送

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）07-0055-02

机载电子系统是飞机上所有电子设备的综合，涵盖通信、导航、雷达、电子战、飞行控制和显示管理等各个电子子系统，是由各种机载信息采集设备（传感器/数据链）、信息处理设备、信息管理和显示控制设备以及相应软件组成的网络。为了解决知识的传承与共享没有途径和平台的问题，将设计知识与资源能融入到研发活动，提升机载电子系统设计的效率和质量，需对设计知识的录入、审核、推送和检索过程进行全面有效地管理，实现知识经验、研发规范及标准的多维度积累和应用，形成基于知识、流程的协同设计能力，提高知识共享和复用。

1机载电子系统知识管理含义

机载电子系统研发过程涉及系统总体、软件、硬件、结构等多个学科/专业领域[1]，AS9100C、ARP4754A、DO-178C、DO-254等多个标准规范贯穿其中[2]。在知识管理系统的支持下，通过对机载电子系统产品协同研发过程的各种知识资源与智力资产的梳理、表达、整合和管理，将知识资源抽取到知识库系统内，形成统一的知识资源中心。同时，根据机载电子系统产品的产品分类体系、专业分类体系、研制阶段划分、知识种类、知识应用场景等要素，构建机载电子系统产品协同研发的知识分类体系，对知识库内的各种知识对象进行统一的分类管理[3，4]。进而，基于知识分类体系提供机载电子系统产品协同研发过程的在线知识查询和应用场景的知识推送服务，并通过知识反馈进行评估和改进，形成过程的闭环管理和持续改进提升。

2知识管理系统设计

知识管理用于实现企业研发相关的技术、流程、经验和数据的管理，包括了两级知识库、三个知识维度、四类业务流程、四类知识框架。

2.1 两级知识库

按照知识创建和应用范围，可分为部门级知识库和企业级知识库。部门级知识库存储、管理本部门设计专业知识，创建权限为部门人员，知识发布、调整、作废审批者为本部门内专家和领导。本部门内所有人员可检索知识条目，查看知识摘要，查看内容和下载附件；非本部门人员只可检索知识条目和查看知识摘要，查看内容和下载附件需提交知识借阅，经流程审批后获得查看权限。企业级知识库存储、管理企业级共性专业知识，企业级知识不能直接创建，只可由部门级知识管理员或创建者将已发布的部门级知识提交审核，发布为企业级知识。企业级知识发布、调整、作废审批者为企业级专家、专业副总师。所内所有人员可检索企业级知识条目，查看知识摘要、内容和下载附件。

2.2 三个知识分类维度

机载电子系统设计知识可按设计专业、形式和所属部门三个维度进行分类标识。设计专业分类是按照机载电子系统研发过程涉及的专业进行分类，同一知识条目可归属多个专业分类，包括通用计算机、航电/任务、容错/飞控、机电/公共系统、动力控制、弹载、网络及总线、电源、微电子、结构、嵌入式软件设计及工程化等。按照知识的结构框架将知识分类为不同的形式，形式维度分类包括组织体系文件、组织测量数据、项目过程经验。组织体系文件又包括组织标准过程、生存周期模型、体系改进建议、工作环境标准。项目过程经验又包括历史参考项目、优秀过程实践样例、标准设计、经验总结。经验总结又包括基本概念和基础知识、标准/规范和指南、工作流程、设计方法、故障总结、成果、专利、发表的文章、其他。所属部门维度按知识条目创建的设计专业部门进行分类。

2.3 四类业务流程

知识管理过程包括知识发布、知识调整、知识作废、知识借阅四类业务流程。部门级知识发布由部门知识管理员初审后组织专家评审，知识创建人根据专家意见完善知识后提交管理员复审后发布；部门知识管理员提交知识入企业级知识库申请，企业知识管理员初审后组织企业级专家评审，知识创建人完善后提交企业知识管理员复审后发布为企业级知识。知识调整包括完善内容和调整专业分类、形式分类、发布范围（部门级、企业级）等，知识调整由知识创建者或知识管理员发起，审批过程同知识发布过程。对存在严重故障问题或已失效的知识条目由知识创建者或应用者发起知识作废，经由知识管理员审批和专家评审后归入知识回收站，作废的知识不再可以检索和应用。非本部门的知识应用者只可检索到其他部门的部门级知识库条目，查看知识摘要信息，进而查看知识内容或下载附件需发起知识借阅流程，经由知识所属部门管理员和领导审核通过后获得相应权限。

2.4 知识结构框架

机载电子系统设计知识条目除包括知识标题、概要、关键字、創建人、知识分类等标准知识框架内容外，对不同的知识形式，定义相应的知识结构框架，用以描述知识内容，知识结构框架如下表1所示。

3知识管理系统实现

知识管理系统通过知识集成技术将机载电子系统设计相关的技术、流程、经验和数据形成组件化知识条目，系统架构组成如图1所示。

知识创建者选择知识形式分类，系统加载相应的结构框架模板，按要求录入知识内容后审批发布。知识条目完善更新后经调整审批发布为新的版本，历史版本自动废止。知识发布后应用者可通过普通检索按关键词全文模糊检索，通过高级检索在多个维度组合条件下按标题、关键词、摘要等关键字模糊检索，还可通过维度分类树在多个维度组合条件下按时间逐条查阅知识。应用者查看检索到知识条目的标题、关键词和摘要，如应用者不在条目的发布范围内，需发起知识借阅获得查看知识内容和下载附件的权限。应用者在知识应用中通过评分、评论、登记应用情况、报告应用问题等方式反馈知识应用的去向和使用情况，创建者通过答复评论、修复应用问题等方式与应用者互动，完善知识内容。系统形成个人、部门、企业三个维度的知识贡献度、审批工作量、知识应用度的统计报表。知识管理系统与企业的集成研发平台集成，知识管理系统依据设计任务和数据信息自动推送符合关键字匹配度的知识条目，同时集成研发平台将设计经验提交审批形成知识条目。

4结束语

本文通过知识管理技术将机载电子系统设计过程中涉及的规则和方法进行了多维度的分类总结和定义，实现了协同研发过程的在线知识创建、应用、反馈、评估、改进和推送，有助于建立基于知识的机载电子系统研发管理体系，通过知识进行研发创新，以更低的成本、更少的时间设计出更加优异产品，对于企业保持快速研发反应能力和竞争优势至关重要。

参考文献：

[1] 袁璐，李源，孙宏强，等. 机载电子产品研制过程的复杂工作流研究[J]. 电脑知识与技术， 2016， 12（13）：251-253.

[2] 王国庆， 谷青范，王淼，等. 新一代综合化航空电子系统构架技术研究[J]. 航空学报， 2014， 35（6）：1473-1486.

[3] 万年红，谭文安，王雪蓉. 基于构件行为聚类的软件工程知识分类[J]. 计算机工程， 2011， 37（9）：110-114.

[4] 侯永柱， 刘继红. 面向MBKD的工程知识分类与组织技术[J]. 计算机辅助设计与图形学学报， 2016， 28（11）：1933-1939.