风洞试验数据管理信息系统设计与实现

论文摘要

风洞试验是飞行器研制过程中必不可少的环节,在航空航天发展与国防现代化建设中具有十分重要的地位和作用。近年来,随着我国航空航天事业的高速发展,中国空气动力研究与发展中心高速所承担的风洞试验任务越来越重,难度越来越大,时间越来越急,要求越来越高,对风洞试验综合能力尤其是风洞试验数据质量效率提出了严峻挑战。但是,由于高速所大量风洞建成时间早,投入使用时间不一致,受当年测控技术、计算机技术、信息技术、通讯技术的发展限制,普遍存在试验信息化程度不高的问题,特别是在风洞试验数据的管理上,还停留在以手动和纸质为主的档案管理阶段,不仅影响风洞试验任务的高标准高质量完成,而且由于试验数据存储分散、版本众多、结构不一、参数缺失,虽然历年积累了大量试验数据,但难以实现对数据的进一步分析应用和更高层次的空气动力学分析与评估研究,造成了试验数据的巨大浪费,制约了风洞试验综合能力提升。国外现有风洞和国内新建风洞在试验数据管理上,均采用信息化手段,实现了对试验数据的精确有效控制和深入应用。因此,高速所迫切需要建立一个方便实用、技术先进的风洞试验数据管理应用系统,以形成完善的数据采集、入库、归档、使用架构,并开发相应的信息服务软件,最大限度地发挥各种数据的作用,提高风洞试验综合能力。本文紧密结合高速所风洞试验数据管理现状,以试验数据为核心,运用软件工程等方法设计开发了试验数据管理信息系统。本文首先对研究背景、选题的意义目标和研究内容进行了分析,对相关理论进行了综述,开展了系统需求分析。其次在高速所现有的网络环境和软件基础上,对试验数据管理信息系统的总体框架和体系结构进行了设计,提出了物理模型和软件基础。然后将系统划分为现场管理子系统、中心服务子系统和外部应用子系统,分别开展详细设计,先后完成了数据库开发和软件设计。其中,现场管理子系统主要实现风洞试验现场的数据资料上传和现场试验无纸化办公,中心服务子系统主要实现全局数据库存储和网络服务器功能,外部应用子系统主要实现为用户提供远程访问现场试验数据的接口,以方便数据的二次利用。最后,将该数据管理信息系统应用于高速所风洞试验,较好地实现了现场管理更加规范、全面关联参试设备详细信息、随时掌握试验进展、出现问题快速逆向追溯等功能,取得了良好效果,对风洞试验管理信息化的全面推广具有十分重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 论文研究的背景
• 1.1.1 风洞试验数据管理现状
• 1.1.2 与国内外同行的差距
• 1.2 论文研究的目标和意义
• 1.2.1 规范科研试验流程
• 1.2.2 提升试验数据精准度
• 1.2.3 全面收集信息保证数据价值
• 1.2.4 为科学决策提供数据支撑
• 1.3 研究内容及方法
• 1.3.1 广义的数据管理
• 1.3.2 主要研究内容
• 1.3.3 研究方法
• 1.4 论文架构
• 1.5 本章小节
• 第二章 相关理论综述及系统分析
• 2.1 试验数据管理
• 2.2 软件工程相关理论
• 2.3 信息化相关理论
• 2.4 相关概念
• 2.4.1 ADO.NET 实体框架
• 2.4.2 WCF（Windows Communication Foundation）
• 2.5 系统需求分析
• 2.5.1 试验数据管理应用需求
• 2.5.2 硬件平台建设需求
• 2.5.3 系统功能需求
• 2.6 本章小结
• 第三章 系统总体设计
• 3.1 风洞试验数据的内涵
• 3.2 系统物理模型
• 3.3 系统软件基础
• 3.4 系统体系结构
• 3.5 本章小结
• 第四章 系统详细设计
• 4.1 现场管理子系统设计
• 4.1.1 风洞试验流程
• 4.1.2 试验数据管理模型
• 4.1.3 设计思路
• 4.1.4 开发平台
• 4.1.5 功能模块设计与描述
• 4.1.6 解决方案视图
• 4.1.7 数据库设计
• 4.2 中心服务子系统设计
• 4.2.1 系统数据库结构设计
• 4.2.2 数据库同步
• 4.3 外部应用子系统设计
• 4.3.1 权限分配设计
• 4.3.2 数据查询设计
• 4.3.3 数据曲线显示设计
• 4.4 本章小结
• 第五章 系统实现
• 5.1 现场管理子系统部分功能运行效果
• 5.2 中心服务与外部应用子系统部分功能运行效果
• 第六章 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录 A 数据库脚本
• 附录 B 部分源代码