一种反应式气动数据多维分析平台制造技术

本发明专利技术公开了一种反应式气动数据多维分析平台，包括通信连接的前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块；前端人机交互模块包括分析前置操作单元、分析交互操作单元和分析后置操作单元。本发明专利技术的反应式气动数据多维分析平台map化并缓存化气动数据多表领域模型，为后续并行流式高速操作提供数据基础设施基础，解决了性能较低的频繁多表查询需求。并利用并行流式操作提供数据筛选域的可选项多条件化及时查询，提高了中间数据的可观察性，辅助了分析人员分析任务的顺利进行和及时调整。

【技术实现步骤摘要】
一种反应式气动数据多维分析平台
本专利技术属于气动数据分析
，具体涉及一种反应式气动数据多维分析平台。
技术介绍
气动数据指高速交通工具模型在地面风洞试验、数值软件CFD仿真模拟、空中试飞中各种设定条件下的各种测量和计算数据，这些数据具有较多字段，从多种维度记录试验或仿真对象的测量数据，因此具有数据体量大的特点，一个试验模型的气动力数据在不同试验条件(马赫数、静温和静压等)与不同姿态(攻角和侧滑角等)下往往达数万条信息。气动数据的第二个特点是数据格式和规范多样化，比如试验或仿真过程中的测量使用的坐标体系和不同标准也不尽相同，如坐标体系在国内会用到NASA的坐标体系和中国航空的坐标体系，在这些坐标体系下，试验对象的坐标轴又分多种，包括地面惯性坐标系、机体坐标系、气流坐标系、航迹坐标系和稳定坐标轴系。除了在试验环境设定方面情况多样以外，形成的风洞试验输出数据上也会有些不同，比如气动力数据一般可以是升力、阻力、侧力这样分解力和俯仰力矩、方向力矩和滚转力矩，很多情况下试验中的试验对象往往是缩比模型，采集到的气动力数据也可能是具体模型的几何外形尺寸下相关系数。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决气动数据多维分析中异构数据统一分析难和大尺寸数据分析交互缓慢的问题，提出了一种反应式气动数据多维分析平台。本专利技术的技术方案是：一种反应式气动数据多维分析平台包括通信连接的前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块；前端人机交互模块包括分析前置操作单元、分析交互操作单元和分析后置操作单元；分析前置操作单元用于采集用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，并向后端流式并行高速数据处理模块提交，完成分析初始化；分析交互操作单元用于根据分析初始化结果进行前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块的交互响应，形成UI部件；分析后置操作单元用于保存和下载分析交互操作的结果；后端流式并行高速数据处理模块用于根据分析前置操作单元提交的用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，进行map化并行流式操作，并用于和用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表实现交互响应。本专利技术的有益效果是：本专利技术的反应式气动数据多维分析平台map化并缓存化气动数据多表领域模型，为后续并行流式高速操作提供数据基础设施基础，解决了性能较低的频繁多表查询需求。并利用并行流式操作提供数据筛选域的可选项多条件化及时查询，提高了中间数据的可观察性，辅助了分析人员分析任务的顺利进行和及时调整。进一步地，反应式气动数据多维分析平台包括初始数据查询单元、数据库与有效域和初始数据响应单元；分析前置操作单元包括会话记录单元和UI部件构建单元；后端流式并行高速数据处理模块包括数据预处理单元、分析会话空间和map化数据缓存单元与领域对象数据缓存单元；前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块通过初始数据查询单元与有效域和初始数据响应单元实现通信；数据预处理单元与分析会话空间和map化数据缓存单元通过会话空间创建和领域对象map化操作实现通信；会话记录单元用于记录用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表；初始数据查询单元用于向数据预处理单元提交气动数据查询请求；数据预处理单元用于从领域对象数据缓存单元中获取每个气动数据集ID列表对应的具体气动数据，若领域对象数据缓存单元中无对应气动数据，则向数据库查询并保存在领域对象数据缓存单元中；分析会话空间和map化数据缓存单元用于根据初始数据查询单元的提交结果创建内存空间，并对气动数据进行形式转换；有效域和初始数据响应单元用于提取有效域名称和初始数据分页；UI部件构建单元根据会话记录单元中记录的分析方法、有效域名称和初始数据分页，构建前端人机交互模块中用户分析界面的UI部件。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，分析前置操作中，通过会话记录单元采集用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，并通过初始数据查询单元向后端流式并行高速数据处理模块的数据预处理单元提交请求，利用数据预处理单元从领域对象数据缓存单元中获取每个气动数据集ID列表对应的具体气动数据，当领域对象数据缓存中没命中对应数据集时，将进一步向数据库查询并保存在缓存中，提高下次获取数据的速度。进一步地，初始数据查询单元包括三个参数，分别为{session:x,type:y,datasets[a,b,...]}；其中，session为会话记录单元随机生成不重复字串来标识分析会话，用于前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块中相同分析会话的数据暂存和同步协调，当用户重新选择分析类型和用户保存分析时，session值会重新生成并传到后端流式并行高速数据处理模块进行更新；type为用户选定的分析方法，分析法包含单分量分析、多分量分析、误差分析、统计分析、二元分析、多元分析和包络线分析，用于传到后端流式并行高速数据处理模块中确定特定分析函数的选择；datasets[a,b,...]为气动数据集ID列表的ID集合[a,b,...]。进一步地，分析会话空间和map化数据缓存单元的操作包括会话空间创建和气动领域数据map化；会话空间创建用于创建内存空间，并利用初始数据查询单元提交的session值进行空间标定，并记录初始数据查询单元提交的type值；气动领域数据map化用于把不同类型的气动数据或不同域值的气动数据统一转化成键值形式。上述进一步方案的有益效果是：在本专利技术中，会话空间创建和领域对象map化操作的第一个工作是创建内存空间，并使用初始数据查询操作提交的session值进行空间标定，同时记录初始数据查询操作提交的type值作为分析方法以便后续使用。第二个工作是进行气动领域数据map化，map化把不同类型气动数据或具有不同域值的气动数据统一转化成简单的键值形式统一看待，方便后续操作。进一步地，有效域和初始数据响应单元的操作包括依次进行的有效域提取和初始数据分页提取；有效域提取包括以下子步骤：A1：通过并行流化机制将map化的气动数据转变为若干个并行流；A2：对每个并行流进行flatmap，将气动数据的数据域扁平化到流中；A3：对所有数据域进行过滤，并利用map映射取出域名称，形成域名称流；A4：利用distinct去除多余值的域名称流，并进行若干个流的合并形成域名称集合，完成有效域名称提取；初始数据分页提取包括以下子步骤：B1：将map化的气动数据通流化形成Map结构的气动数据流；B2：对气动数据流依次进行skip&limit过程和map过程；B3：基于skip&limit过程和map过程后的气动数据，收集RedundancedAerodataStream，并与分页信息组合得到分页载荷数据，完成初始数据分页；步骤B2中，进行map过程的方法为：流化Map结本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，包括通信连接的前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块；/n所述前端人机交互模块包括分析前置操作单元、分析交互操作单元和分析后置操作单元；/n所述分析前置操作单元用于采集用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，并向后端流式并行高速数据处理模块提交，完成分析初始化；/n所述分析交互操作单元用于根据分析初始化结果进行前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块的交互响应，形成UI部件；/n所述分析后置操作单元用于保存和下载分析交互操作的结果；/n所述后端流式并行高速数据处理模块用于根据分析前置操作单元提交的用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，进行map化并行流式操作，并用于和用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表实现交互响应。/n

【技术特征摘要】
1.一种反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，包括通信连接的前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块；
所述前端人机交互模块包括分析前置操作单元、分析交互操作单元和分析后置操作单元；
所述分析前置操作单元用于采集用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，并向后端流式并行高速数据处理模块提交，完成分析初始化；
所述分析交互操作单元用于根据分析初始化结果进行前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块的交互响应，形成UI部件；
所述分析后置操作单元用于保存和下载分析交互操作的结果；
所述后端流式并行高速数据处理模块用于根据分析前置操作单元提交的用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表，进行map化并行流式操作，并用于和用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表实现交互响应。


2.根据权利要求1所述的反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，所述反应式气动数据多维分析平台包括初始数据查询单元、数据库与有效域和初始数据响应单元；
所述分析前置操作单元包括会话记录单元和UI部件构建单元；
所述后端流式并行高速数据处理模块包括数据预处理单元、分析会话空间和map化数据缓存单元与领域对象数据缓存单元；
所述前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块通过初始数据查询单元与有效域和初始数据响应单元实现通信；
所述数据预处理单元与分析会话空间和map化数据缓存单元通过会话空间创建和领域对象map化操作实现通信；
所述会话记录单元用于记录用户选择的分析方法和用户确定的气动数据集ID列表；
所述初始数据查询单元用于向数据预处理单元提交气动数据查询请求；
所述数据预处理单元用于从领域对象数据缓存单元中获取每个气动数据集ID列表对应的具体气动数据，若领域对象数据缓存单元中无对应气动数据，则向数据库查询并保存在领域对象数据缓存单元中；
所述分析会话空间和map化数据缓存单元用于根据初始数据查询单元的提交结果创建内存空间，并对气动数据进行形式转换；
所述有效域和初始数据响应单元用于提取有效域名称和初始数据分页；
所述UI部件构建单元根据会话记录单元中记录的分析方法、有效域名称和初始数据分页，构建前端人机交互模块中用户分析界面的UI部件。


3.根据权利要求2所述的反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，所述初始数据查询单元包括三个参数，分别为{session:x,type:y,datasets[a,b,...]}；
其中，session为会话记录单元随机生成不重复字串来标识分析会话，用于前端人机交互模块和后端流式并行高速数据处理模块中相同分析会话的数据暂存和同步协调，当用户重新选择分析类型和用户保存分析时，session值会重新生成并传到后端流式并行高速数据处理模块进行更新；
type为用户选定的分析方法，分析法包含单分量分析、多分量分析、误差分析、统计分析、二元分析、多元分析和包络线分析，用于传到后端流式并行高速数据处理模块中确定特定分析函数的选择；
datasets[a,b,...]为气动数据集ID列表的ID集合[a,b,...]。


4.根据权利要求2所述的反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，所述分析会话空间和map化数据缓存单元的操作包括会话空间创建和气动领域数据map化；
所述会话空间创建用于创建内存空间，并利用初始数据查询单元提交的session值进行空间标定，并记录初始数据查询单元提交的type值；
所述气动领域数据map化用于把不同类型的气动数据或不同域值的气动数据统一转化成键值形式。


5.根据权利要求2所述的反应式气动数据多维分析平台，其特征在于，所述有效域和初始数据响应单元的操作包括依次进行的有效域提取和初始数据分页提取；
所述有效域提取包括以下子步骤：
A1：通过并行流化机制将map化的气动数据转变为若干个并行流；
A2：对每个并行流进行flatmap，将气动数据的数据域扁平化到流中；
A3：对所有数据域进行过滤，并利用map映射取出域名称，形成域名称流；
A4：利用distinct去除多余值的域名称流，并进行若干个流的合并形成域名称集合，完成有效域名称提取；
所述初始数据分页提取包括以下子步骤：
B1：将map化的气动数据流化形成Map结构的气动数据流；
B2：对气动数据流依次进行skip&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：黎茂锋，刘志勤，骆蓉，冯娇，李光伟，黄俊，毕国堂，
申请(专利权)人：西南科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51