航天工程信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)(數(shù)據(jù)庫)

時(shí)間：2022-12-26 18:30:02 | 來源：信息時(shí)代

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    航天工程信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫技術(shù) : 航天工程信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫技術(shù)應(yīng)用和數(shù)據(jù)庫組成。航天工程信息系統(tǒng)涉及的數(shù)據(jù)庫技術(shù)包括:
1.聯(lián)邦式分布數(shù)據(jù)庫技術(shù)
為了支持航天復(fù)雜產(chǎn)品系統(tǒng)跨部門協(xié)同設(shè)計(jì)的應(yīng)用要求,在系統(tǒng)底層數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)中采用了聯(lián)邦式分布數(shù)據(jù)庫的管理體制,即利用并通過系統(tǒng)內(nèi)部的專網(wǎng)將多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的子系統(tǒng)連接在一起,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間的二次集成,主要采用如下技術(shù):
(1)通過系統(tǒng)底層平臺(tái)所支持的聯(lián)邦數(shù)據(jù)庫的服務(wù)引擎與分布在每個(gè)獨(dú)立子系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)訪問代理機(jī)制,實(shí)現(xiàn)具有協(xié)作關(guān)系的多個(gè)子系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)庫互訪與信息共享。
(2)為了支持對(duì)聯(lián)邦式分布數(shù)據(jù)庫的管理,在每個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫表空間的設(shè)計(jì)中,均分為兩大部分: 系統(tǒng)管理表空間和產(chǎn)品管理表空間。其中,系統(tǒng)管理表空間主要存儲(chǔ)系統(tǒng)共性的管理數(shù)據(jù),而產(chǎn)品管理表空間則用來管理與具體型號(hào)產(chǎn)品相關(guān)的具體管理數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。
2.數(shù)據(jù)中心技術(shù)
數(shù)據(jù)中心提供公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理功能,各級(jí)單位業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的歸類、集中和共享,同時(shí)提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的異地備份功能。通過運(yùn)用集中的數(shù)據(jù)中心技術(shù),可以解決公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不統(tǒng)一、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)分散、無法進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和集成等問題。
為實(shí)現(xiàn)公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理、業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫歸集和共享以及業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)異地容災(zāi)備份功能,系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心具有命名和編碼、數(shù)據(jù)發(fā)放和管理、數(shù)據(jù)接收和檢驗(yàn)以及數(shù)據(jù)備份等功能。
命名和編碼負(fù)責(zé)根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一命名和編碼,以唯一標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)并防止數(shù)據(jù)沖突。
數(shù)據(jù)發(fā)放和管理負(fù)責(zé)按權(quán)限和業(yè)務(wù)范圍發(fā)放公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù),同時(shí)還負(fù)責(zé)公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的變更、新增和維護(hù)工作。
數(shù)據(jù)接收和檢驗(yàn)負(fù)責(zé)處理系統(tǒng)對(duì)公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的請(qǐng)求,并接收服務(wù)器傳回的數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)備份工具負(fù)責(zé)系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的備份、轉(zhuǎn)移和數(shù)據(jù)庫恢復(fù)。
3.三庫協(xié)同技術(shù)
為了滿足航天復(fù)雜產(chǎn)品針對(duì)不同研制階段的產(chǎn)品形態(tài)及技術(shù)狀態(tài)的管理要求,針對(duì)每個(gè)具體型號(hào)產(chǎn)品庫的管理都嚴(yán)格采用“三庫”管理的手段,即分為“設(shè)計(jì)庫”、“受控庫”和“產(chǎn)品庫”,分別管理不同研制狀態(tài)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)。而且根據(jù)用戶對(duì)不同狀態(tài)型號(hào)數(shù)據(jù)的管理需求,針對(duì)“三庫”的管理可以采用完全分布式的部署方式,將不同狀態(tài)的數(shù)據(jù)庫部署在不同場(chǎng)地的服務(wù)器中,實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)庫的分布式部署。
“設(shè)計(jì)庫”中所管理的數(shù)據(jù)對(duì)象是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期的原始數(shù)據(jù),用戶可以在該設(shè)計(jì)空間中進(jìn)行型號(hào)研制數(shù)據(jù)的創(chuàng)建、執(zhí)行檢入(check in)、檢出(check out)操作,系統(tǒng)自動(dòng)在設(shè)計(jì)庫中對(duì)每次操作、更新的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行版本的跟蹤管理。
當(dāng)型號(hào)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)達(dá)到一定的狀態(tài),提交型號(hào)總設(shè)計(jì)師系統(tǒng),經(jīng)過嚴(yán)格的審核與批準(zhǔn)之后,“設(shè)計(jì)庫”中的型號(hào)數(shù)據(jù)可以由工作流系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)自動(dòng)遷移到“受控庫”中,型號(hào)數(shù)據(jù)一旦進(jìn)入“受控庫”,即處于不可更改狀態(tài)。確實(shí)要更改的,必須提交更改申請(qǐng),經(jīng)批準(zhǔn)后從“受控庫”中“檢出”數(shù)據(jù)到“設(shè)計(jì)庫”,修改后隨同正式的更改單,經(jīng)過審批流程才能完成更改。
當(dāng)“受控庫”中的型號(hào)數(shù)據(jù)達(dá)到產(chǎn)品定型的要求后,經(jīng)過評(píng)審并通過工作流系統(tǒng),將受控狀態(tài)的型號(hào)數(shù)據(jù)按照技術(shù)狀態(tài)遷移到“產(chǎn)品庫”進(jìn)行凍結(jié),進(jìn)入“產(chǎn)品庫”的數(shù)據(jù)原則上不能再行更改。
4.數(shù)據(jù)中心模式下的集中和聯(lián)邦融合技術(shù)
為了支持上級(jí)數(shù)據(jù)中心模式下的跨部門協(xié)同工作模式,系統(tǒng)在聯(lián)邦系統(tǒng)集成管理技術(shù)架構(gòu)基礎(chǔ)上形成以上級(jí)數(shù)據(jù)中心作為主域、其他協(xié)作單位作為聯(lián)邦協(xié)作從域的“集中與聯(lián)邦相結(jié)合”的技術(shù)架構(gòu)。
主域與聯(lián)邦協(xié)作從域成上、下層次分布并共同組成一個(gè)協(xié)作系統(tǒng)。“域”定義為具有一定獨(dú)立性和自治性的一套完整的系統(tǒng),該系統(tǒng)有自己獨(dú)立的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、人員組織模型和權(quán)限管理模型等,一般一個(gè)域處于一個(gè)獨(dú)立的局域網(wǎng)內(nèi),有獨(dú)立的防火墻、安全措施、和統(tǒng)一的出口,可以對(duì)應(yīng)一個(gè)獨(dú)立的單位。下層從域之間沒有主從約束關(guān)系,隨著應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,可靈活自由擴(kuò)展。支持?jǐn)?shù)據(jù)中心模式下的集中和聯(lián)邦融合技術(shù)的原理如下:
(1)整個(gè)系統(tǒng)由多個(gè)應(yīng)用服務(wù)域組成,應(yīng)用服務(wù)域?qū)?yīng)于具有上下級(jí)關(guān)系的各級(jí)單位,由內(nèi)部的應(yīng)用系統(tǒng)組成; 域呈對(duì)等分布并共同組成一個(gè)聯(lián)邦系統(tǒng),各個(gè)域可以自由擴(kuò)展。
(2)每個(gè)域存在一個(gè)外部數(shù)據(jù)接口,由域控制器統(tǒng)一向外域暴露數(shù)據(jù)接口,域間可以通過該數(shù)據(jù)接口來傳遞各類數(shù)據(jù)。
(3)域間可以通過網(wǎng)絡(luò)共享的方式共享工程信息和數(shù)據(jù),進(jìn)行協(xié)同工作,但需通過身份認(rèn)證,合法用戶可以訪問域間共享的特定信息。
上述結(jié)構(gòu)中,存在一個(gè)“主域控制器”,一般部署在上級(jí)單位的信息中心,“主域控制器”是整個(gè)系統(tǒng)的核心管理工具,提供系統(tǒng)跨域訪問時(shí)的域地址搜索機(jī)制,為域間協(xié)作提供基礎(chǔ),具有以下功能: ①域間注冊(cè)和域信息搜集。負(fù)責(zé)向主域注冊(cè),形成聯(lián)邦系統(tǒng)架構(gòu),為域間協(xié)作提供基礎(chǔ); ②域內(nèi)應(yīng)用注冊(cè)和管理。負(fù)責(zé)接受域內(nèi)各個(gè)組件或應(yīng)用服務(wù)的注冊(cè),作為域內(nèi)組件的全局地圖;同時(shí)提供域內(nèi)各個(gè)應(yīng)用服務(wù)控制管理功能,如用戶可開啟、暫停、停止各項(xiàng)服務(wù); ③負(fù)載平衡。實(shí)現(xiàn)各個(gè)應(yīng)用組件和服務(wù)的冗余配置和負(fù)載平衡功能,以支持域內(nèi)的海量數(shù)據(jù)處理; ④外部接口。為域外用戶統(tǒng)一暴露各種接口,以方便域間的信息共享。
從域中的同級(jí)單位既可以通過“數(shù)據(jù)中心” 以網(wǎng)絡(luò)共享的方式共享以全局產(chǎn)品結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)為核心的產(chǎn)品、過程、資源等各類工程數(shù)據(jù),基于統(tǒng)一“受控技術(shù)狀態(tài)”下的“唯一數(shù)據(jù)源”協(xié)同開展工作,也可以通過聯(lián)邦集成的方式,在橫向方向共享協(xié)作方的“非受控”狀態(tài)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù),支持集中與分布相結(jié)合的軟件架構(gòu)。
這種基于主域和從域的聯(lián)邦與集中相結(jié)合的方式,特別適合我國(guó)航天按研究院組織產(chǎn)品研制與管理的模式,可以支持跨地域分布式協(xié)作與共享。
5.用戶組織和安全權(quán)限管理技術(shù)
考慮到系統(tǒng)對(duì)安全性的高要求,系統(tǒng)在用戶管理、安全模式及權(quán)限管理技術(shù)上進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。①支持雙重用戶組織模式: 用戶管理模式的設(shè)計(jì)支持“技術(shù)指揮線”和“行政指揮線”的雙重用戶角色的組織管理模式,可以充分地定義并發(fā)揮不同職能部門人員的職責(zé)和管理權(quán)限,有效地組織起基于不同型號(hào)產(chǎn)品的研制隊(duì)伍,同時(shí)結(jié)合產(chǎn)品研制的過程模型,能夠方便地構(gòu)造并定義出滿足復(fù)雜產(chǎn)品研制中的涉及多重角色、多重專業(yè)和多重涉密級(jí)別要求的航天產(chǎn)品數(shù)據(jù)的安全控制和權(quán)限管理模式。②支持三權(quán)分離的權(quán)限管理技術(shù): 為了提高系統(tǒng)中的安全管理級(jí)別,系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一共設(shè)置了四類用戶: 系統(tǒng)管理員,負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的日常維護(hù)和管理,包括系統(tǒng)用戶的管理和維護(hù)、產(chǎn)品的創(chuàng)建(包括產(chǎn)品管理員的指定)、系統(tǒng)級(jí)的各種配置和維護(hù)管理工作;產(chǎn)品管理員,負(fù)責(zé)與某個(gè)產(chǎn)品相關(guān)的配置管理工作和產(chǎn)品的日常維護(hù)工作;產(chǎn)品管理員的屬性由系統(tǒng)管理員來維護(hù),并在產(chǎn)品的創(chuàng)建階段由系統(tǒng)管理員從系統(tǒng)的用戶中指定; 審計(jì)管理員,主要職責(zé)是對(duì)系統(tǒng)管理員、產(chǎn)品管理員以及普通用戶的行為進(jìn)行審計(jì)和監(jiān)督,并通過獨(dú)立安全日志的方式來對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的安全進(jìn)行審計(jì)和監(jiān)督; 審計(jì)管理員也屬于系統(tǒng)中的一個(gè)特殊用戶,需要在系統(tǒng)初始化之后提供一個(gè)缺省的內(nèi)置賬號(hào); 審計(jì)管理員只能夠維護(hù)和監(jiān)管系統(tǒng)的安全日志,不能對(duì)系統(tǒng)的配置和其他功能進(jìn)行任何操作;一般用戶: 系統(tǒng)中進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析和科研管理的普通用戶,由系統(tǒng)管理員創(chuàng)建并配置其基本屬性,也可以由產(chǎn)品管理員將其納入到相關(guān)產(chǎn)品的研制隊(duì)伍中,并賦予與該產(chǎn)品相關(guān)的技術(shù)角色和訪問控制權(quán)限等。
6.信息對(duì)象的組織、分類與關(guān)聯(lián)技術(shù)
在對(duì)系統(tǒng)底層信息對(duì)象的組織與分類上,采用三種視圖,即“項(xiàng)目樹”、“產(chǎn)品樹”以及“文檔樹”實(shí)現(xiàn)對(duì)不同管理對(duì)象的有序組織與分類管理,并通過項(xiàng)目分解結(jié)構(gòu)樹對(duì)研制任務(wù)的研制流程及計(jì)劃要求建立起三者之間的信息關(guān)聯(lián)關(guān)系。①項(xiàng)目樹,管理項(xiàng)目任務(wù)的分解結(jié)果,樹中每個(gè)與產(chǎn)品研制活動(dòng)相關(guān)的節(jié)點(diǎn)均對(duì)應(yīng)一項(xiàng)具體的研制任務(wù),需要按照一定的型號(hào)研制流程或技術(shù)流程來完成相應(yīng)的研制任務(wù),并在流程中開展諸如CAE、CAD、CAPP、CAM等相關(guān)研制與分析工作。②產(chǎn)品樹,管理產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)隸屬與層次關(guān)系、結(jié)構(gòu)配置規(guī)則、相關(guān)的設(shè)計(jì)與工藝文件、組成明細(xì)、BOM視圖等,進(jìn)行零件的分類管理、技術(shù)狀態(tài)管理等。③文檔樹,針對(duì)不同專業(yè)、分類的電子化文檔對(duì)象按照分類文件夾的方式,集中管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)活動(dòng)中所產(chǎn)生的全部電子化技術(shù)文檔,完成文檔從創(chuàng)建、審批、入庫、更改、分發(fā)、打印、銷毀等全生命周期的管理。
7.快速動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫建模技術(shù)
系統(tǒng)針對(duì)不同企業(yè)對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)的管理需求,通過完全基于數(shù)據(jù)庫底層建模的面向?qū)ο蠹夹g(shù),提供對(duì)電子文檔分類、文檔管理屬性、特定約定術(shù)語的查找表、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置項(xiàng)類別、版本策略、對(duì)象圖標(biāo)、用戶界面布局、表單等的靈活配置與定制技術(shù),避免針對(duì)企業(yè)應(yīng)用的不同需求在代碼級(jí)進(jìn)行開發(fā)。
系統(tǒng)支持對(duì)所有與產(chǎn)品相關(guān)的信息和過程進(jìn)行企業(yè)個(gè)性化建模,支持企業(yè)對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型、屬性、機(jī)制、數(shù)據(jù)字典、存儲(chǔ)方式等產(chǎn)品業(yè)務(wù)模型進(jìn)行配置與管理,如產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、零部件、圖文檔等產(chǎn)品模型信息,支持企業(yè)自身資源庫的建立、維護(hù)及利用,實(shí)現(xiàn)了不同業(yè)務(wù)工作流程的定制與發(fā)布,如審批流程、工程更改流程等。
通過自適應(yīng)的用戶界面表單定制技術(shù),可以快速定義出滿足企業(yè)特定需求的信息表達(dá)方式及用戶界面,支持表單可視化設(shè)計(jì)與發(fā)布,支持表單界面元素與系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型的自動(dòng)關(guān)聯(lián),用戶可以利用表單自定義功能實(shí)現(xiàn)企業(yè)自定義業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的新增、修改、刪除及查詢?yōu)g覽。
實(shí)現(xiàn)了表單、系統(tǒng)數(shù)據(jù)模型與工作流引擎的關(guān)聯(lián),支持表單在工作流中的流轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)了表單數(shù)據(jù)在工作流過程中的數(shù)據(jù)采集、權(quán)限控制、審批簽署等功能,用戶可以根據(jù)自身的特定的一些業(yè)務(wù)流程定義出適合企業(yè)自身應(yīng)用的表單類型及表單格式,從而進(jìn)行企業(yè)電子業(yè)務(wù)流程的快速構(gòu)建與再造。
通過對(duì)文檔、配置項(xiàng)、項(xiàng)目、工作流等產(chǎn)品數(shù)據(jù)和過程信息進(jìn)行建模,可以避免二次開發(fā)并通過快速定制滿足企業(yè)的個(gè)性化要求,同時(shí)支持動(dòng)態(tài)的修改和更新,滿足企業(yè)持續(xù)發(fā)展的需要。這種變更不需要對(duì)軟件進(jìn)行重新修改和編譯,只需要通過系統(tǒng)提供的建模工具進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的配置與定制,完全可以脫離軟件開發(fā)人員而由企業(yè)實(shí)施應(yīng)用人員進(jìn)行,大大提升了企業(yè)的自主性。