復(fù)雜系統(tǒng)中感興趣元件的可視化和診斷分析的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體涉及復(fù)雜系統(tǒng)的分析，并且特別涉及通過(guò)描繪復(fù)雜系統(tǒng)的元件的數(shù)字媒體的視覺(jué)表示的復(fù)雜系統(tǒng)的診斷分析，在該診斷分析中應(yīng)用視覺(jué)效果以區(qū)分由診斷程序涉及或牽涉的一個(gè)或多個(gè)元件。
【背景技術(shù)】
[0002]許多復(fù)雜系統(tǒng)(例如，航空航天、汽車、船舶以及電子工業(yè)中的那些復(fù)雜系統(tǒng))的設(shè)計(jì)上的發(fā)展已經(jīng)導(dǎo)致眾多互相依賴的系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。這些系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)的故障或失靈時(shí)常直接或間接地影響其它系統(tǒng)。此外，這些故障/失靈的診斷和其它分析以及它們的直接和間接影響經(jīng)常被要求作為認(rèn)證過(guò)程的一部分。通常，在不參考能夠便于此類分析的系統(tǒng)或過(guò)程的情況下，此類分析由多組系統(tǒng)分析員手動(dòng)執(zhí)行。
[0003]在具有聯(lián)合系統(tǒng)的飛機(jī)程序中，故障分析可以是簡(jiǎn)單的，而且通常涉及具有易于理解的級(jí)聯(lián)飛機(jī)級(jí)影響的有限數(shù)量的系統(tǒng)。另一方面，當(dāng)在具有高度集成的體系結(jié)構(gòu)的復(fù)雜飛機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行時(shí)，故障分析可能涉及具有復(fù)雜級(jí)聯(lián)效應(yīng)和飛機(jī)級(jí)影響的許多系統(tǒng)，這些復(fù)雜級(jí)聯(lián)效應(yīng)和飛機(jī)級(jí)影響在沒(méi)有事件的完整圖像的情況下是不容易理解的。
[0004]目前存在用于執(zhí)行特定飛機(jī)系統(tǒng)的故障分析的各種系統(tǒng)和方法。但是，目前的這些系統(tǒng)和方法不能經(jīng)常關(guān)注于由特定故障/失靈所涉及或牽涉的所有系統(tǒng)或可能更有可能從根本上造成多個(gè)故障/失靈的任意關(guān)鍵系統(tǒng)。這些系統(tǒng)和方法因此也不能以容易解讀的方式可視地呈現(xiàn)用于執(zhí)行故障分析的數(shù)據(jù)。因此，擁有一種至少考慮到以上所討論的問(wèn)題中的一些以及可能的其他問(wèn)題的裝置和方法可能是期望的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開(kāi)的示例實(shí)施方式通常涉及用于實(shí)現(xiàn)由多個(gè)元件組成的復(fù)雜系統(tǒng)中的感興趣元件的可視化和診斷分析的系統(tǒng)的裝置、以及相應(yīng)方法和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。示例實(shí)施方式可以聚集有益于問(wèn)題的解決方案或即期趨勢(shì)(spot trend)的信息，該信息可以涉及復(fù)雜系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)物理示例上的一個(gè)或多個(gè)元件。然后，示例實(shí)施方式可以以信息和視覺(jué)的方式顯示該信息，該信息和視覺(jué)方式可以與復(fù)雜系統(tǒng)的三維(3D)背景相關(guān)聯(lián)，從而該信息可以被容易地理解并被快速地分析。
[0006]復(fù)雜系統(tǒng)諸如飛機(jī)可以由多個(gè)元件組成，并且有時(shí)這些元件中的一個(gè)或多個(gè)元件可以被診斷程序涉及或牽涉，并且因此可以被認(rèn)為是感興趣的。根據(jù)示例實(shí)施方式，可以產(chǎn)生復(fù)雜系統(tǒng)的至少一部分的視覺(jué)表示，并且視覺(jué)表示可以描繪復(fù)雜系統(tǒng)中的(多個(gè))感興趣元件和一個(gè)或多個(gè)其它元件。在生成視覺(jué)表示之前、之后或當(dāng)時(shí)，可以將視覺(jué)效果應(yīng)用于(多個(gè))感興趣元件以將它們與視覺(jué)表示所描繪的(多個(gè))其他元件區(qū)分開(kāi)。這可進(jìn)一步便于(多個(gè))感興趣元件的診斷分析，并且在一些示例中可以便于復(fù)雜系統(tǒng)的故障元件的解決方案。
[0007]根據(jù)示例實(shí)施方式的一個(gè)方面，裝置包括處理器和存儲(chǔ)可執(zhí)行指令的存儲(chǔ)器，所述可執(zhí)行指令響應(yīng)于處理器的執(zhí)行使裝置至少執(zhí)行多個(gè)功能或操作。根據(jù)這個(gè)方面，可以使該裝置接收和處理由多個(gè)元件組成的復(fù)雜系統(tǒng)(例如，飛機(jī))的物理實(shí)例的數(shù)據(jù)。這里，該數(shù)據(jù)可以被接收和處理，以識(shí)別復(fù)雜系統(tǒng)的維護(hù)信息，和針對(duì)該維護(hù)消息限定并與該維護(hù)消息相關(guān)聯(lián)的診斷程序，以及哪個(gè)診斷程序可能涉及或牽涉多個(gè)元件中的一個(gè)或多個(gè)感興趣元件。在一些示例中，多個(gè)維護(hù)消息和診斷程序可被識(shí)別；并且在這些示例中，診斷程序可以涉及或牽涉多個(gè)感興趣元件。
[0008]可以使該裝置生成復(fù)雜系統(tǒng)的至少一部分的視覺(jué)表示，其中該視覺(jué)表示為數(shù)字媒體并描繪多個(gè)元件中的(多個(gè))感興趣元件和一個(gè)或多個(gè)其它元件。可以使該裝置將視覺(jué)效果應(yīng)用于由視覺(jué)表示描繪的(多個(gè))感興趣元件，以區(qū)分(多個(gè))感興趣元件與由視覺(jué)表示描繪的(多個(gè))其他元件。在一些示例中，視覺(jué)表示可以是復(fù)雜系統(tǒng)的三維(3D)模型的至少一部分；并且在這些示例中，視覺(jué)效果可以被應(yīng)用于對(duì)應(yīng)于(多個(gè))感興趣元件的3D模型中的3D對(duì)象。
[0009]在一些示例中，多個(gè)感興趣元件可以包括由診斷程序中的第一診斷程序涉及或牽涉的第一一個(gè)或多個(gè)感興趣元件，和由診斷程序中的第二診斷程序涉及或牽涉的第二一個(gè)或多個(gè)感興趣元件。在這些示例中，可以使裝置改變應(yīng)用于第一(多個(gè))感興趣元件和第二(多個(gè))感興趣元件之間的視覺(jué)元件的屬性以將第一(多個(gè))感興趣元件和第二(多個(gè))感興趣元件彼此區(qū)分。在一些示例中，存儲(chǔ)器可以進(jìn)一步的存儲(chǔ)可執(zhí)行指令，該進(jìn)一步的可執(zhí)行指令響應(yīng)于處理器的執(zhí)行使設(shè)備進(jìn)一步分析多個(gè)感興趣元件，以從多個(gè)感興趣元件識(shí)別關(guān)鍵感興趣元件。在這些示例中，可以使裝置改變應(yīng)用于關(guān)鍵感興趣元件的視覺(jué)效果的屬性，或?qū)⒌诙曈X(jué)效果應(yīng)用于關(guān)鍵感興趣元件，以進(jìn)一步區(qū)分多個(gè)感興趣元件中的關(guān)鍵的感興趣元件與其他感興趣元件。
[0010]在一些進(jìn)一步的示例中，使裝置分析多個(gè)感興趣元件可以包括使裝置生成并分析包括由一個(gè)或多個(gè)邊連接的多個(gè)頂點(diǎn)的圖形。對(duì)于該圖形，頂點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于多個(gè)感興趣元件中的相應(yīng)元件，并且(多個(gè))邊可表示(頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)的)元件之間的相應(yīng)的(多個(gè))連接。該圖形可接著被分析以從多個(gè)頂點(diǎn)中識(shí)別關(guān)鍵頂點(diǎn)，其中該關(guān)鍵頂點(diǎn)對(duì)應(yīng)于多個(gè)感興趣元件中的關(guān)鍵感興趣兀件。
[0011]在示例實(shí)施方式的其它方面，提供用于復(fù)雜系統(tǒng)中的感興趣元件的可視化和分析的一種方法和計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。本文所討論的特征、功能和優(yōu)點(diǎn)可在不同的示例實(shí)施方式中獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)，或可在其它示例實(shí)施方式中被組合，其他示例實(shí)施方式的進(jìn)一步的細(xì)節(jié)可參照以下描述和附圖獲知。
【附圖說(shuō)明】
[0012]本公開(kāi)的示例實(shí)施例已經(jīng)以通用術(shù)語(yǔ)被描述，現(xiàn)在將參考隨附附圖，附圖不必按比例繪制，并且其中:
[0013]圖1是根據(jù)示例實(shí)施方式的可視化和診斷分析系統(tǒng)的示圖；
[0014]圖2A、圖2B、圖2C和圖2D根據(jù)示例實(shí)施方式示出對(duì)應(yīng)于復(fù)雜系統(tǒng)中的連接的元件的各種圖形；以及
[0015]圖3和圖4根據(jù)本公開(kāi)的示例實(shí)施方式描繪可以在GUI中顯示的頁(yè)面的示例布局，該GUI具有預(yù)定的可視區(qū)域并且頁(yè)面的示例布局可以由用戶進(jìn)行導(dǎo)航。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在將在下文參照附圖更詳細(xì)地描述本公開(kāi)的一些實(shí)施方式，其中示出本公開(kāi)的一些但不是所有的實(shí)施方式。事實(shí)上，本公開(kāi)的各個(gè)實(shí)施方式可以以許多不同的形式來(lái)體現(xiàn)并且不應(yīng)被解釋為限于本文所闡述的實(shí)施方式；相反，這些示例實(shí)施方式被提供以使得本公開(kāi)將是徹底的和完整的，并且將充分地向本領(lǐng)域技術(shù)人員傳達(dá)本公開(kāi)的范圍。例如，除非另有說(shuō)明，否則某事物引用為第一、第二等不應(yīng)該被解釋為暗示特定的順序。同樣地，將某事物描述為可以在其他事物上方可以相反地在其下方(除非另有說(shuō)明)，反之亦然；并且同樣地，某事物被描述為在其他事物左側(cè)可以相反地在其右側(cè)，反之亦然。相同的附圖標(biāo)記在全文中指代相同的元件。
[0017]本公開(kāi)的示例實(shí)施方式總體涉及復(fù)雜系統(tǒng)的分析。復(fù)雜系統(tǒng)可以指代任意多個(gè)由一個(gè)或多個(gè)組件、子系統(tǒng)等(每個(gè)通常被稱為“子系統(tǒng)”)組成的物理結(jié)構(gòu)(例如，飛機(jī))，其中每個(gè)子系統(tǒng)由一個(gè)或多個(gè)零件組成，并且每一零件包括一個(gè)或多個(gè)部件。在這方面，復(fù)雜系統(tǒng)的零件可以被組裝成多個(gè)子系統(tǒng)，該多個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)而可以被組裝成復(fù)雜系統(tǒng)。在飛機(jī)的背景下，一個(gè)或多個(gè)零件或子系統(tǒng)可以被設(shè)計(jì)為經(jīng)常被稱為現(xiàn)場(chǎng)可更換單元(LRU)的飛機(jī)的模塊化組件，其中單個(gè)飛機(jī)可以包括多個(gè)LRU和其他零件或子系統(tǒng)。任何復(fù)雜系統(tǒng)本身或任何其子系統(tǒng)、(子系統(tǒng)的)零件、(零件的)部件等有時(shí)可以被統(tǒng)稱為復(fù)雜系統(tǒng)的“元件”。
[0018]更具體地，各種示例實(shí)施方式涉及通過(guò)描繪復(fù)雜系統(tǒng)的元件的數(shù)字媒體的視覺(jué)表示的復(fù)雜系統(tǒng)的診斷分析，其中應(yīng)用視覺(jué)效果以區(qū)分由診斷程序涉及或牽涉的一個(gè)或多個(gè)元件。示例實(shí)施方式將主要結(jié)合航空航天應(yīng)用被描述。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，示例實(shí)施方式可以結(jié)合多種其他應(yīng)用(無(wú)論是在航空航天工業(yè)之內(nèi)還是航空航天工業(yè)以外)來(lái)使用。此夕卜，應(yīng)當(dāng)理解的是，除非另有規(guī)定，否則術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)”、“內(nèi)容”、“信息”以及類似術(shù)語(yǔ)有時(shí)可以可互換的使用。
[0019]現(xiàn)在參考圖1，根據(jù)本公開(kāi)的示例實(shí)施方式示出可視化和診斷分析系統(tǒng)100。該系統(tǒng)可以包括用于關(guān)于描繪復(fù)雜系統(tǒng)的元件的數(shù)字媒體的視覺(jué)表示執(zhí)行一項(xiàng)或多項(xiàng)功能或操作的任意多個(gè)不同的子系統(tǒng)(每個(gè)是單獨(dú)的系統(tǒng))，該視覺(jué)表示可以是二維(2D)的或三維(3D)的。如圖所示，例如，系統(tǒng)可以包括感興趣元件標(biāo)識(shí)符102、信息系統(tǒng)104、106、模型查看器108、視覺(jué)效果應(yīng)用器110和/或關(guān)鍵元件分析系統(tǒng)112。
[0020]雖然被示為可視化和診斷分析系統(tǒng)100的一部分，但是感興趣元件標(biāo)識(shí)符102、信息系統(tǒng)104、106、模型查看器108、視覺(jué)效果應(yīng)用器110和/或關(guān)鍵元件分析系統(tǒng)112中的一個(gè)或多個(gè)可以相反地與可視化和診斷分析系統(tǒng)分離但與其通信。還應(yīng)理解的是，一個(gè)或多個(gè)子系統(tǒng)可以作為單獨(dú)的系統(tǒng)運(yùn)行或操作，而不考慮其他子系統(tǒng)。并且進(jìn)一步，應(yīng)理解的是，可視化和診斷分析系統(tǒng)可包括或被耦合到一個(gè)或多個(gè)額外的或替代的系統(tǒng)，子系統(tǒng)等。適合的系統(tǒng)的一個(gè)示例是集成的可視化和分析系統(tǒng)，例如，由與此同時(shí)提交的題為‘‘Integrated Visualizat1n and Analysis of a Complex System，，的美國(guó)專利申請(qǐng)
N0._( S卩，申請(qǐng)?zhí)枮?01510504488.6，申請(qǐng)日為2015年8月17日的中國(guó)專利申請(qǐng))公開(kāi)的集成的可視化和分析系統(tǒng)，在此通過(guò)引用將其內(nèi)容全部合并于此。
[0021 ] 現(xiàn)在轉(zhuǎn)到可視化和診斷分析系統(tǒng)100的子系統(tǒng)，感興趣元件標(biāo)識(shí)符102可以被配置為接收和處理由多個(gè)元件組成的復(fù)雜系統(tǒng)(諸如飛機(jī))的物理實(shí)例的數(shù)據(jù)。在一些示例中，該數(shù)據(jù)可以包括與物理實(shí)例有關(guān)的數(shù)據(jù)以及與復(fù)雜系統(tǒng)有關(guān)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)(不一定針對(duì)物理實(shí)