航空产品维修性多领域知识建模方法、系统、设备及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种航空产品维修性多领域知识建模方法、系统、设备及介质，涉及航空产品维修性设计领域，该方法包括：根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，并根据航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象；利用系统建模语言和基本形式化本体构建航空产品维修性多领域知识本体元模型；根据知识表达对象以及上元模型构建航空产品维修性设计知识本体；对上述知识本体中的子本体的概念以及概念之间的对象属性、数据属性和注释属性进行定义和赋值，并在定义和赋值后，对概念进行实例化。本发明专利技术实现以知识驱动的航空产品维修性设计全过程，提高航空产品维修性设计效率及水平。效率及水平。效率及水平。

【技术实现步骤摘要】
航空产品维修性多领域知识建模方法、系统、设备及介质


[0001]本专利技术涉及航空产品维修性设计领域，特别是涉及一种航空产品维修性多领域知识建模方法、系统、设备及介质。

技术介绍

[0002]良好的维修性设计是保证飞机等大型航空产品寿命周期内安全运行和高可用度的重要途径。航空产品的维修性设计涉及产品结构、故障诊断、维修性工程、工效学等多学科知识的协同优化。然而，传统方法主要以设计人员的主观认知和经验驱动维修性设计的全过程。一方面，随着航空产品复杂性增加，不同阶段、不同领域间的认知差异导致在维修性设计过程中存在重复性工作，甚至产生设计矛盾。另一方面，航空产品的多领域维修性知识存在着多源异构特性。
[0003]目前缺乏有效的维修性多领域异构知识的建模方法，知识获取和重用效率低下，降低了航空产品维修性的设计效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种航空产品维修性多领域知识建模方法、系统、设备及介质，能够提高航空产品维修性的设计效率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种航空产品维修性多领域知识建模方法，包括：
[0007]根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，并根据所述航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象；
[0008]利用系统建模语言和基本形式化本体，构建航空产品维修性多领域知识本体元模型；所述航空产品维修性多领域知识本体元模型用于对维修性多领域知识本体的概念、属性、以及实例的构建规则进行约束和规范；在所述航空产品维修性多领域知识本体元模型中，所述概念划分为自在常体、普遍他在常体以及特定他在常体，所述属性划分为对象属性、数据属性和注释属性；
[0009]根据航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象以及航空产品维修性多领域知识本体元模型，构建航空产品维修性设计知识本体；所述航空产品维修性设计知识本体包括为顶层本体、领域本体和应用本体；所述应用本体包括三个子本体，分别为功能
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行为
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结构
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交互子本体、过程
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资源描述子本体以及知识表达子本体；
[0010]对所述子本体中的概念以及概念之间的对象属性、数据属性和注释属性进行定义和赋值，并在对各个概念及概念之间的对象属性、数据属性和注释属性进行定义和赋值后，对概念进行实例化。
[0011]可选地，所述航空产品维修性多领域知识建模方法，还包括：
[0012]基于目标维修性多领域知识推理框架，利用已有的航空产品维修性设计知识本体的实例以及各类属性，针对航天产品特征及维修过程特征为用户自动推理新的航空产品维
修性设计知识本体，并根据语义网规则语言对航空产品维修性设计知识本体进行消歧和更新；
[0013]所述目标维修性多领域知识推理框架为基于语义网规则语言和Pellet推理机的维修性多领域知识推理框架。
[0014]可选地，所述根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，具体包括：
[0015]对航空产品维修过程中所涉及的对象、信息、人员、环境进行分析，确定航空产品维修任务下的交互要素；所述交互要素具体包括对象类要素、信息类要素、人员类要素、以及维修环境要素；所述对象类要素包括产品类对象和资源类对象；所述信息类要素是指在维修过程中作业人员能够获取到的与维修相关的信息，所述信息类要素包括对象类信息和技术类信息两类；所述人员类要素包含作业人员和辅助人员；所述维修环境要素是指维修事件进行时所处的物理环境；
[0016]根据所述航空产品维修任务下的交互要素，以作业人员为中心，建立目标交互连接，并根据所述目标交互连接构建航空产品维修交互过程分析模型；所述目标交互连接为作业人员
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产品类对象、作业人员
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资源类对象、作业人员
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对象类信息、作业人员
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技术类信息、作业人员
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辅助人员、作业人员
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维修环境、产品类对象
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资源类对象之间的交互连接。
[0017]可选地，所述根据所述航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象，具体包括：
[0018]根据所述航空产品维修交互过程分析模型，分析作业人员
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技术类信息之间的交互、分析作业人员
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对象类信息之间的交互、分析作业人员
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产品类对象之间的交互、分析作业人员
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资源类对象之间的交互、分析作业人员
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维修环境之间的交互、以及分析作业人员
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辅助人员之间的交互，确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象。
[0019]可选地，所述根据航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象以及航空产品维修性多领域知识本体元模型，构建航空产品维修性设计知识本体，具体包括：
[0020]确定所要建立航空产品维修性设计知识本体需要涵盖的领域，以及建立航空产品维修性设计知识本体的目的；
[0021]根据所述航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象，确定航空产品维修性设计知识本体中所需要表达的术语概念；
[0022]根据所述航空产品维修性设计知识本体中所需要表达的术语概念和所述航空产品维修性多领域知识本体元模型所描述的概念、属性的定义规则，构建航空产品维修性设计知识本体。
[0023]可选地，所述功能
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行为
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结构
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交互子本体用于以设计对象为基础，对设计对象的功能、行为、结构以及维修交互特征进行描述；所述功能
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行为
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结构
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交互子本体包括多个概念，分别为对象本体、基本参数、对象层级、对象类别、系统类别、维修性约束和虚拟样机信息；
[0024]所述过程
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资源描述子本体用于以设计对象的维修过程为线索，对维修过程中所涉及的维修资源的要素进行描述；所述过程
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资源描述子本体包括多个概念，分别为作业人员、维修操作和维修工具；
[0025]所述设计知识子本体用于对设计对象、维修资源所涉及的知识进行描述；所述设
计知识子本体包括多个概念，分别为参数集、通用设计知识以及基于故障的设计知识。
[0026]第二方面，本专利技术提供了一种航空产品维修性多领域知识建模系统，包括：
[0027]知识表达对象确定模块，用于根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，并根据所述航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象；
[0028]航空产品维修性多领域知识本体元模型构建模块，用于利用系统建模语言和基本形式化本体，构建航空产品维修性多领域知识本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种航空产品维修性多领域知识建模方法，其特征在于，包括：根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，并根据所述航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象；利用系统建模语言和基本形式化本体，构建航空产品维修性多领域知识本体元模型；所述航空产品维修性多领域知识本体元模型用于对维修性多领域知识本体的概念、属性、以及实例的构建规则进行约束和规范；在所述航空产品维修性多领域知识本体元模型中，所述概念划分为自在常体、普遍他在常体以及特定他在常体，所述属性划分为对象属性、数据属性和注释属性；根据航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象以及航空产品维修性多领域知识本体元模型，构建航空产品维修性设计知识本体；所述航空产品维修性设计知识本体包括为顶层本体、领域本体和应用本体；所述应用本体包括三个子本体，分别为功能
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行为
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结构
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交互子本体、过程
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资源描述子本体以及知识表达子本体；对所述子本体中的概念以及概念之间的对象属性、数据属性和注释属性进行定义和赋值，并在对各个概念及概念之间的对象属性、数据属性和注释属性进行定义和赋值后，对概念进行实例化。2.根据权利要求1所述的一种航空产品维修性多领域知识建模方法，其特征在于，还包括：基于目标维修性多领域知识推理框架，利用已有的航空产品维修性设计知识本体的实例以及各类属性，针对航天产品特征及维修过程特征为用户自动推理新的航空产品维修性设计知识本体，并根据语义网规则语言对航空产品维修性设计知识本体进行消歧和更新；所述目标维修性多领域知识推理框架为基于语义网规则语言和Pellet推理机的维修性多领域知识推理框架。3.根据权利要求1所述的一种航空产品维修性多领域知识建模方法，其特征在于，所述根据航空产品维修任务下的交互要素构建航空产品维修交互过程分析模型，具体包括：对航空产品维修过程中所涉及的对象、信息、人员、环境进行分析，确定航空产品维修任务下的交互要素；所述交互要素具体包括对象类要素、信息类要素、人员类要素、以及维修环境要素；所述对象类要素包括产品类对象和资源类对象；所述信息类要素是指在维修过程中作业人员能够获取到的与维修相关的信息，所述信息类要素包括对象类信息和技术类信息两类；所述人员类要素包含作业人员和辅助人员；所述维修环境要素是指维修事件进行时所处的物理环境；根据所述航空产品维修任务下的交互要素，以作业人员为中心，建立目标交互连接，并根据所述目标交互连接构建航空产品维修交互过程分析模型；所述目标交互连接为作业人员
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产品类对象、作业人员
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资源类对象、作业人员
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对象类信息、作业人员
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技术类信息、作业人员
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辅助人员、作业人员
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维修环境、产品类对象
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资源类对象之间的交互连接。4.根据权利要求3所述的一种航空产品维修性多领域知识建模方法，其特征在于，所述根据所述航空产品维修交互过程分析模型确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象，具体包括：根据所述航空产品维修交互过程分析模型，分析作业人员
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技术类信息之间的交互、分析作业人员
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对象类信息之间的交互、分析作业人员
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产品类对象之间的交互、分析作业人
员
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资源类对象之间的交互、分析作业人员
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维修环境之间的交互、以及分析作业人员
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辅助人员之间的交互，确定航空产品维修性设计所涉及的知识表达对象。5.根据权利要求1所述的一种航空产品维修性多领域知识建模方法，其特征在于，所述根据航空产品维修性设计所涉及的...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭子玥，周栋，郝爱民，周启迪，仵宏铎，王妍，陈承璋，宋子骋，康子旭，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：