基于C/S模式的航空维修综合决策系统研究

李小玉

（中国人民解放军第四七二四工厂，上海 200436）

目前，我国航空维修技术信息化和数字化水平的缓慢发展很大制约了飞机综合能力的发挥。现代化的装备必须要有现代化的维修思想和维修设备，航空维修综合决策系统具有存储海量数据，方便携带和查询；故障诊断采用集成所有专家的经验知识的自动故障诊断专家系统，实现了技术资源共享；资料和知识的动态更新，缩短了新装备接改装周期等一系列优点。

1 c/s模式概述

C/S（Client/Server）模式，又称为客户端/服务器模式，是80年代随着计算机网络应用而发展起来的一种模式。其最大特点是系统功能的分布式，即把整套系统的功能分担在客户机和服务器上。优点是可以充分发挥客户端PC机的能力，在客户机上先处理工作后，再提交给服务器。

2 综合决策系统的总体架构

根据航空维修的特点和现状，该系统的功能主要有：（1）自动故障诊断功能；（2）在线资源查询功能；（3）现场故障信息采集功能；（4）远程人工故障诊断功能。按照c/s模式架构的特点，系统的四大功能分布在客户端和服务器端实现。客户端容量小，计算能力弱，负责故障信息采集、人机交互平台实现和现场视频采集。服务器容量大、运算能力强，可承担自动排故的推理运算、海量资料存储与管理。系统架构如下图所示：

3 自动排故模块原理

自动排故设计成专家系统形式可以获得比较好的推理结果，能兼顾到可靠性和效率两方面性能。专家系统，是一种模拟人类专家解决问题的计算机程序或系统。它是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，解决需要人类专家处理的复杂问题。其包括以下部分：知识库、综合数据库、解析机、推理机、自学习机和人机交互平台。专家系统最主要部分是知识库和推理机。

3.1 知识库设计

知识的表示有很多种方法。在这使用语义网络来表示知识，包括常识知识。语义网络是对对象及其属性分类知识编码的图形结构。当然，也可以由谓词演算事实和有关讨论主题的规程构成。由谓词演算表示的知识比较简单，不能表达复杂知识，所以一般第三代专家系统很少用谓词演算。

3.2 推理机设计

推理是从已知事实出发，通过运用相关知识和经验逐步退出结论或者证明某个假设成立或不成立的计算过程。实现推理，有两个基本要素必不可少：已知事实和知识。已知事实可以成为公理或证据，用来指出推理的出发点，初始化推理机程序；知识是推理得以向前推进，并逐步达到最终目标的依据，也就是使推理机程序能趋近收敛的结果。

4 资源查询模块

目前我国航空维修过程中，比较急需解决的就是各种资料的查询搜索问题。目前航空维修的各种规程、资料都是以纸质形式保存的，其缺点是不易保管、携带和查阅，其向电子资源发展是必然趋势。利用服务器端的海量存储能力，可以很容易的搭建这样一个资源查询平台。资源查询必须具有很高效率、比较准确的搜索，同时应该具有一定容错性和数据冗余度。

5 远程人工排故模块

这部分的关键技术是实现一个视频通话功能。服务器端只需设计为一套视频信号接收还原软件，把由客户端采集传输过来的现场视频信号显示出来，专家根据现场采集过来的视频进行远程指导帮助一线的机务人员排除故障。为保证视频传输畅通，必须保证有足够带宽的通信路径。

6 系统客户端架构研究

图1

根据航空维修作业现场特点，系统的客户端必须能够方便携带，易于操作，且功能齐全。系统客户端可以采用现成的手持式移动计算机。客户端需要实现以下主要功能：人机交互平台、无线通信、视频采集。为了实现客户端的各种功能，手持式移动计算机的操作系统应该为开源操作系统。以便于对系统进行剪裁，二次开发，系统安全性也能得到保证。当前比较成熟的操作系统有Linux。该操作系统的多任务，分时抢占式特点，以及支持TCP/IP网络通信协议的特点可以很好满足本系统的需求。

7 综合决策系统的实现

综合决策系统的实现必须要对局域网、无线通信等硬件设施进行整合。基于c/s模式的航空维修综合决策系统关键是客户机和服务器之间的通信交互，由于机场和飞机分散性，客户机和服务器之间的通信联络只能采用无线通信方式。客户端的实现相对简单，然而要装备高性能服务器而满足所需的计算能力和海量存储空间，在此提出“云计算”的设想。云计算是当前IT业又一伟大的创举，它是利用分散在各处的服务器，组成一个逻辑上的超级服务器，从而实现巨大的计算能力和海量的存储能力。

[1]姚锡凡，李旻.人工智能技术应用[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]曹文远，周托.神经网络在航空维修专家系统中的应用[J].科技资讯，2006.