LASP配置管理系统项目技术设计

叶霄旋

摘要：针对波音飞机机载软件的大量增加，传统的信息管理方式已经难以适应大数据情景下的新的需求。本文采用信息技术，在机载系统与地面系统通信中构建完善的信息传输通道，建立新的地面运行保障模式及相应系统，实现机载软件和数据的电子化运行，充分提高飞机的运行效率，同时为保障飞机飞行安全做出强有力的保障和坚强的后盾。

关键词：电子化运行 LASP配置管理系统 设计

中图分类号：V24 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2016）09-0174-02

1 绪论

国航新引进机型747-8及787-9是FAA批准的e-Enabling（以下统称电子化）运行机型。

电子化运行的机型具有新的运行特点：首先是机载软件的数量成倍增长，在787机型上的数量将达到上千，其中包括航空公司自制的软件数据（包括EFB数据），大量的机载软件构型和装载控制涉及到运行控制、工程管理、适航管理以及航材等管理范畴，目前传统的控制、装载及管理方式已无法满足运行要求。其次，随着新技术的发展，由其是信息技术的发展，新设计取证的机型信息化程度越来越高，机载系统新建立了ONS/CNS等系统，以提高飞机运行的效率，同时，空地数据的传输渠道趋于多样化，机载系统与地面系统的耦合程度越来越高，将给航空公司的运营模式带来重大的变革，也将有助于航空公司打通飞机与地面的信息传输通道，整合业务并创造新的管理和盈利模式。

为此，根据波音厂家建议的建设规范，需要建立新的地面运行保障模式及相应系统，实现机载软件和数据的电子化运行。

2 总体架构体系

2.1 总体架构

机载软件部件配置管理系统总体架构，将由LCM虚拟化应用服务器、LCM数据库虚拟化服务器组成，并与手持设备传输数据、SCX Web服务提供数据、Library网络存储数据进行集成。

LCM虚拟化应用服务器将通过数据库持久层或流程引擎与数据库进行交换；通过sFTP读取Library中提供的飞机软件构型；通过WEB服务于SCX进行网络通信。从而得到机载软件部件配置管理所需的全部数据。

2.2 服务器的拓扑关系

系统除内容服务器采用独立的物理服务器配备大容量硬盘外，其他服务器均采用虚拟服务器，为确保系统达到最大200用户的并发设计需求，磁盘I/O吞吐量需要达到20Mits/S的要求。

2.3 设计思路

飞机制造商在飞机产品设计中，在每一个基本型号以后经常有各种改进和改型；同时民航公司也有具体的运营需求，和在运营中的各种工艺改进，使得飞机的构型管理面对复杂的数据。LCM系统开发中的一个核心技术是实现实用的构型管理系统功能，简化重复性的管理手段，增强飞机构型完整性的展示，同时对变更流程加强把控，对变更结果进行有效分析，确保对飞机构型的有效管理。

LCM系统可以拆解为软件构型管理和业务流程管理两条主线来设计系统，软件构型管理和业务流程管理尽量保持松耦合同时又有响应的关联，系统中别的内容都围绕这两条主线来展开。

2.3.1 软件构型管理

对制造厂商而言，构型管理的目的是把控复杂产品的整体结构，梳理产品的BOM，缩短产品设计和制造周期。对于民航运营商而言，构型管理的目的是建立产品的生命周期，从运营的角度看可维修的最小部件对整机的构成关系，从而控制、检查、调整构型差异。前者关注的是工艺BOM，PBOM和制造BOM，MBOM，后者关注的是运营BOM，OBOM。二者的差别决定了民航公司的构型管理应该是以自身的业务实际情况出发，从飞机运营的维修保障出发，来进行构型管理功能模块的设计。

构型管理的两个核心概念，一是产品的组成结构，每个部件的技术指标、情况和文档，这里强调一体化、结构化、灵活性的信息组织形式，二是基于全生命周期的管理，变更和性能分析，这里强调可扩展性的流程管理、可视化的历史视图管理。

传统的CM以文档管理为核心，国际构型委员会提出CMII的新概念，把CM的所有活动（标识、控制、记录、审核）都集成起来，形成管理B-环，使管理更清晰和有效。CMII的核心不是文档管理，而是一个基于用户需求的过程管理，通过产品更全面、更统一的需求，进行更严格、全生命周期的控制。

构型管理的逻辑结构多种多样，如树状，网状的，星型和线性（如轨道，输电线等）等。我们在软件构型管理设计中充分考虑如何实现构型的实例化，如何实现构型的选型，以便是软件构型更简便、实用、有效。

2.3.2 流程管理

工作流的目的是分离流程逻辑和业务逻辑，一方面能应对复杂多变的业务需求，一方面可以对新的业务进行设计和部署。

工作流在一个业务系统中常常是一个重要的基础服务组件，在LCM中引入工作流，精确展示变更管理的周期。在工作流实现中加入足够的检查点（Check point）确保变更的100%准确性。LCM的工作流将支持下面的变更流程管理模式，形成一个变更管理闭环。

2.4 软件架构

本系统采用J2EE的三层结构，分为表现层、业务逻辑层和数据服务层。三层体系将业务规则、数据访问等工作放到中间层处理，客户端不直接与数据库交互，而是通过控制器与中间层建立连接，再由中间层与数据库交互。

2.4.1 架构的技术成熟度

前端采用Javascript：系统前端采用Javascript的是适应动态网页制作的需要而诞生的一种新的编程语言。目前，所有现代主流浏览器都全面支持了ECMAScript 5.1版标准。在HTML基础上，使用Javascript可以开发交互式Web网页。Javascript的出现使得网页和用户之间实现了一种实时性的、动态的、交互性的关系，使网页包含更多活跃的元素和更加精彩的内容。

后端采用Java EE：后端采用Java EE（Java Platform，Enterprise Edition），是一种利用Java平台来简化企业解决方案的开发、部署和管理相关的复杂问题的体系结构，是一个基于组件的体系结构，定义了一套标准来简化多层分布式企业应用程序的开发，它定义了一套标准化的组件，并为这些组件提供了完整的服务。Java EE体系架构将表示逻辑、业务逻辑与数据逻辑相分离，使系统的并行操作、网络计算能力大为提高，系统的整体性能得以优化，并采用先进的软件分层设计思想，支持基于框架的开发，降低开发难度和成本，同时降低组件的耦合度，极大地增强软件的可维护性、可扩展性，满足本系统的要求。

业务流程框架采用Activiti：业务流程管理（BPM）和工作流系统采用嵌入式的Activiti，Activiti项目是一项新的基于Apache许可的开源BPM平台，从基础开始构建，旨在提供支持新的BPMN 2.0标准，包括支持对象管理组（OMG），面对新技术的机遇，诸如互操作性，提供技术实现。

数据库采用ORCALE 11g：数据库采用ORACLE数据库，ORACLE数据库系统是美国ORACLE公司（甲骨文）提供的以分布式数据库为核心的一组软件产品，是目前最流行的客户/服务器（CLIENT/SERVER）或B/S体系结构的数据库之一。ORACLE数据库是目前世界上使用最为广泛的数据库管理系统，作为一个通用的数据库系统，它具有完整的数据管理功能；作为一个关系数据库，它是一个完备关系的产品。

2.4.2 架构的可扩展性

可伸缩性（可扩展性）是一种对软件系统计算处理能力的设计指标，高可伸缩性代表一种弹性，在系统扩展成长过程中，软件能够保证旺盛的生命力，通过很少的改动甚至只是硬件设备的添置，就能实现整个系统处理能力的线性增长，实现高吞吐量和低延迟高性能。伸缩自如（scalable）是Java一大独特优势。

全球最大的微博网站Twitter从Ruby的Rails移植到Java，以及LinkedIn和Ebay都采取Java架构，京东商场后台抛弃.NET，使用Java重写。这些国内外的成功经验都说明Java独特的可扩展性可伸缩性。

基于Java技术的应用可以很简单的使用线程，Java语言不仅可以用来支持编写多线程的应用，同时JVM本身在对Java应用的执行管理和内存管理上采用的也是多线程的方式，因此通常来说Java应用在多CPU的机器上可以运行的更好，例如Tomcat等应用服务器，运行在Java EE应用服务器中的应用可以立刻从CMT和SMP技术中获取到好处。

2.4.3 软件开发模式

PowerDesigner作为建模工具；Eclipse作为开发IDE；SVN作为版本控制工具；通过Maven管理项目，支持项目构建、管理依赖以及项目的发布；系统框架采用目前业内成熟的软件开源框架Spring

MVC+Spring+MyBatis的组合开发；通过权限控制框架Shiro管理系统权限。

3 结语

电子化运行属于新生应用，目前在业内针对航空公司内部构型管理的应用无标准的通用架构可供参考。本文采用现代信息技术，实现实用的构型管理系统功能，简化重复性的管理手段，增强飞机构型完整性的展示，同时对变更流程加强把控，对变更结果进行有效分析，确保对飞机构型的有效管理。

参考文献

[1]李刚.疯狂Java讲义（第3版）[M].电子工业出版社，2014.

[2]丁士锋.Oracle PL/SQL从入门到精通[M].清华大学出版社，2012.