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题目:支撑船舶健康管理产品线的集成平台研发

关键词:健康管理,软件产品线,可变性建模,领域分析

  摘要



船舶健康管理系统部署于船舶上,通过获取船舶设备中各类传感器监测的数据对船舶进行状态监测、故障诊断、健康检查,并提供合理的维护保养建议,从而防止过剩维修和维修不足。船舶健康管理系统需要多种技术支持,因此需要多个单位和部门协同开发。同时随着越来越多的船只需要部署该类系统,系统需求量迅速增加,目前为每艘船单独研发系统的方式存在周期长、投入大、维护成本高,以及各部门研发成果集成困难等问题。

为解决上述问题,本文引入软件产品线的思想研发支撑船舶健康管理产品线的集成平台。该平台将实现船舶健康管理领域软件产品的共性功能,并提供自动集成的解决方案——当需要开发一个新的船舶健康管理系统时,能够复用软件设计成果和大部分已有功能构件,只需要开发新的功能构件并编写相应的配置文件,集成平台将自动生成满足需求的船舶健康管理系统。

本文将从研发支撑船舶健康管理产品线集成平台的需求分析、系统设计、系统实现与验证三个主要方面详细描述该集成平台的研发过程,并对过程中遇到的主要问题和解决方案进行分析和讨论,包括:1)应用面向特征的领域分析方法对船舶健康管理领域进行分析,提取领域内共性和可变性功能,并通过扩展UML活动图描述领域内共性和可变性的业务逻辑;2)结合面向方面的编程技术、代理模式等可变性实现方法,实现集成平台的可变性;3)建立船舶健康管理领域的数据模型和接口标准;4)结合配置文件、动态链接库等技术设计并实现集成平台的自动集成功能。

另外本文还实现了54个算法和界面显示构件,适配了9个已有算法构件,从而对集成平台进行全面测试。最终,本文研发的船舶健康管理产品线集成平台已经交付船舶单位,该单位应用其生成了多套船舶健康管理原型系统,有效缩短研发周期,降低研发成本。