基于BS框架的试飞实时监控画面管理

2016-09-06覃杨森刘语乔

中国科技信息 2016年7期

聂睿　覃杨森　刘语乔

基于BS框架的试飞实时监控画面管理

聂睿覃杨森刘语乔

飞行试验实时监控是指挥员和试飞工程师评判试飞安全和飞机各系统性能的重要依据，是飞行安全的重要保障。日益繁多和复杂的试飞任务给实时监控画面的管理和维护带来了更大的挑战。当前这种客户端分别部署与管理的分散模式存在管理混乱、重复拷贝工作繁多、客户端版本难以控制等问题。因此，本文提出一种基于BS框架的试飞实时监控画面管理方法，该方法将BS框架引入到实时监控画面管理中，将监控画面及其功能组件统一集中存放到服务器上，利用关系型数据库进行权限控制和管理，把网页作为监控画面运行载体，利用浏览器实现监控画面及其组件的自动注册和运行。经实际应用验证，该方法能够高效保障试飞实时监控任务。

飞行试验实时监控指将遥测数据进行实时处理之后的工程量数据以数字、曲线、告警灯和三维动画等可视化形式进行实时显示，包括音频、视频实时播放，是指挥员和试飞工程师进行试飞安全和飞机各系统试飞性能的评判依据，是飞行安全的重要保障。但随着型号的不断增长，课题数量逐渐增多，实时监控面临的需求也日益繁多和复杂，这将会给实时监控画面的维护和管理带来更大的挑战。目前，在用的实时监控画面及功能组件都是在每个客户端主机分别进行部署与管理，但随着任务和型号的增多，这些客户端主机上的文件会逐渐庞大并复杂，这种分散式的管理会更加困难。尤其是在某一模块需要更新或修改、增加新的型号飞机或更换飞机监控物理位置等情况下，必须针对每个客户端主机中的文件进行修改、更新等操作。这种大量繁琐的重复工作不仅会大大地降低实时监控的准备效率，而且大量的人工操作很有可能引入新的人为故障（如版本不一致、文件缺失等）。因此，本文提出将BS框架引入到实时监控画面管理中，把监控画面及其功能组件统一集中地存放到服务器上，利用关系型数据库进行权限控制和管理，在实时监控时使用网页作为客户端运行载体，利用浏览器自身的一些机制实现监控画面及组件的自动注册和运行。本文提出的基于网络数据库管理架构对组件式监控画面进行集中式管理，不仅能够保障画面资源的安全可靠，确保客户端画面版本一致并更新及时，实现了“轻”客户端，而且能够大幅度地提高实时监控任务的准备效率，降低人为误操作，为型号的安全监控过程提供更为高效可靠的保障。

方案设计

本文的方案是将实时监控画面及其功能组件统一集中存放在已搭建的Web服务器上，通过关系型数据库进行管理和维护，对不同的角色提供差异性管理权限。整体结构如图1所示。

客户端主机通过浏览器向Web服务器提交访问请求，服务器根据请求内容做出相应的应答，完成实时监控、画面上传管理或远程维护等任务。图2所示为功能结构图。其工作流程为：在后台管理站点上，用户登录通过权限判断，普通型号用户只能对自己负责的型号进行浏览、查询、上传、修改和删除等操作。管理员用户可以进行用户和型号的添加、删除和修改操作。在前台站点上，用户无需登录即可浏览其负责型号的实时监控画面。

这里的服务器操作系统为Windows Server 2008 R2，针对该操作系统平台，选用Microsoft公司主推的IIS作为web服务器。利用网络服务IIS组件作为部署工具，提高服务响应的效率和质量。在Windows操作系统平台下，ASP.NET与系统兼容性能较好，同时可以更好的配合IIS组件完成站点构建功能。在此架构上，创建可加载监控画面并运行的HTTP模块。在后台管理过程中，通过SQL Server2008数据库完成维护和管理，利用视图操作，提高对数据权限的管理。具体方案如图3所示。

方案实现

IIS服务器部署

IIS（Internet Information Service，互联网信息服务），是一种Web服务组件，提供了可用于Internet或局域网上构建Web服务器的能力，具有可靠性、可伸缩性、安全性以及可管理性的特点。IIS是微软公司主推的服务器，支持HTTP、FTP等协议。本文所提方案中的IIS服务器的搭建流程如图4所示。

图1　整体结构图

图2　功能结构图

图3　技术方案图

图4　windows server 2008 R2 系统下IIS 搭建流程图

图5　数据库实体关系图

后台数据库设计与实现

本文所提方案实现的关键点就是后台数据库的设计与实现，任何操作都是基于这五张数据表，所以数据表的设计非常重要。本文采用SQL Server2008 数据库系统，在该系统中建立一个数据库JKZ。根据需求创建5个数据表，分别为型号管理表、型号信息表、用户信息表、监控画面信息表和监控画面管理表，其数据库关系图如图5所示。

通过用户信息表来实现不同角色权限控制，其中用户信息表中的UserName字段与型号信息表中的编号字段相匹配。用户打开后台管理站点并登录，将登录信息与用户信息表中的信息进行匹配，若为普通用户，则登录后可查看修改其对应飞机的监控画面信息；若为管理员，则登录后可查看修改所有飞机和用户的相关信息。这样就可以有效地将用户按飞机型号区分，防止其他无关用户的误操作，做到用户安全可控。

通过监控画面信息表和监控画面管理表将所有飞机的监控画面及其功能组件按型号分类来统一集中管理、管理与控制监控画面的版本、控制监控主机显示的监控画面。型号主管登录后台站点后，可完成型号实时监控画面上传、修改、删除、版本控制等工作，其在后台的任何操作都可以及时传递到所有监控主机的前台站点，确保所有监控主机浏览到的实时监控画面的都是统一版本且是最新的。这样就无需重复拷贝工作，有效地避免一些人为误操作导致的故障（如画面版本不一致、文件缺失等），并提高实时监控准备工作效率。

ASP.NET三层架构

ASP.NET 是微软公司推出的一个建立动态Web应用程序的开发平台，具有高效运行性能、简易性、灵活性、可管理性等优点。ASP.NET的三层架构如图6所示，本文就使用ASP.NET的三层架构来开发Web应用程序。在三层架构中，数据库层通过中间层来连接并进行相关操作，前台给中间层传递参数，并接受中间层的返回值。表现层离用户最近，用户显示数据和接受用户输入的数据，为用户提供一种交互式操作的界面；中间业务层负责处理用户输入的信息，或者是将这些信息发送给数据访问层进行保存，或者是调用数据访问层中的函数再次读出这些数据；数据层仅实现数据的保存和读取操作。

图6　ASP.NET 三层架构

图7　站点网页

网页设计

本文方法实现站点部分ASP.NET网页（web窗体）如图7所示。本文使用CSS+DIV实现网页布局，通过CSS样式控制Web窗体中的文字信息或服务器控件的位置。

结束语

经某型号的实际应用验证，该平台能够高效保障飞行实时监控任务。与原模式相比，这种新画面管理与监控模式并未增加时延，且能保障一台客户主机同时监控多架飞机的多幅画面。由于BS框架本身“弱客户端”的特点，使得在实时监控软件的管理过程中有效地避免了在客户端的繁琐操作，同时保证了客户端主机浏览到的画面版本一致，大大地提高了实时监控任务的准备效率，为型号安全监控过程提供了更为可靠的保障。