基于AHM的机务工程辅助教学软件开发及应用

　　中图分类号：G642 文献标识码：A DOI：10.16400/j.cnki.kjdks.2017.03.025

　　0 引言

　　机务工程类专业主要培养满足国内外航空维修企业需求、具备高水平维修专业技术的工程技术和管理人才。在就业率保持稳定增长的大趋势下，机务类专业建设工作，也一直着力于提高学生工程实际应用能力，使毕业生能够快速适应企业需求。

　　飞机健康管理（Airplane Health Management，AHM）系统的使用，使基于大数据的飞机远程状态实时监控得以实现，可以有效地提高航空公司的飞机运行效率。AHM系统在B777和B747-400机队中得到广泛应用，在B787中，AHM系统更将成为飞机的标准配置。[1，2]维修方式的不断发展，使维修企业对维护人员的综合能力提出了更高的要求。因此，本文针对机务工程中飞机健康管理技术人才的培养问题进行了研究。

　　目前，很多航空公司都将AHM系统作为员工培训的重要支持手段。但由于用户权限的限制及课堂教学本身的特点，还无法将AHM系统直接应用于普通机务工程专业的本科教学中。因此，本文在研究AHM系统结构组成及具体功能的基础上，采用Authorware开发了基于AHM的模拟演示系统，[3]并制定了基于该辅助教学软件的多媒体教学方案，对丰富课堂教学手段和内容、提高学生工程应用能力，具有重要的实用价值。

　　1 AHM模拟系统的开发

　　1.1 AHM的工作模式

　　AHM是波音公司研究开发的一个自动化的维护决策支持系统。该系统主要包括基于实时数据的故障管理、飞机性能状态监控、客户化的警告与分析，能够实现对飞机系统和主要部件故障制定相应的维修计划。飞机各系统的实时数据通过飞机的ACARS系统直接传送到波音公司的终端服务器，相关用户根据相应权限，可以通过互联网实时了解飞机的飞行状态信息，并通过AHM系统自带的故障分析和预警功能对故障进行跟踪，以及进行相应的维修准备。同时，还可以通过对飞机历史数据的评估分析，对飞机系统的性能发展趋势作出进一步的预测。[4，5]

　　1.2 系统设计

　　为实现辅助教学目的，针对机务工程课堂教学需要，设计模拟软件包括AHM模拟、COMPARE、SUMMARIZE三个功能模块。

　　AHM模拟模块为整个模拟软件的核心模块，包括AHM介绍及AHM系统功能模拟。而AHM系统功能模拟部分是AHM模拟模块的重点，同时也是整个模拟软件演示的最重要的部分。功能模拟部分主要的内容是对AHM系统排故流程的介绍，对AHM系统网站使用的教学以及对AHM系统在遇到新的和重复性故障时的分析处理过程。

　　COMPARE模块用于展示数字化维修与传统维修比较之下的优越性，以及波音公司的AHM系统与空客公司AIRMAN系统的差异性分析。

　　SUMMARIZE模块用于对前两个模块的演示过程和对比分析进行综合总结。

　　COMPARE模块和SUMMARIZE模块主要是为了满足课堂教学需要而特别设计的。综上，经过研究分析，设计本模拟软件的系统整体架构如图1所示。

　　图1 整体框架设计图

　　2 系统实现

　　为更好地展示AHM系统，首先需要结合辅助教学需要，进行相关素材的搜集、处理或制作。素材主要包括两部分，包括波音公司AHM系统的用户手册及相关机载维护手册等的手册素材，以及根据系统需要利用软件自行绘制的素材。

　　Authorware软件是在流程线上进行逻辑编辑的，编辑的内容是靠图标演示的形式完成的。根据系统设计架构完成图标的建立及拓展，再根据逻辑顺序，将相关的素材添加在图标及其子图标中，然后进行相应的调整和修改，并最终实现演示。如图2所示为添加了相应素材后的AHM排故流程的演示。

　　图2 AHM排故流程演示

　　为了展示波音AHM系统网站的完整性，将AHM功能面板进行了软件按钮的链接，通过点击每一个按键，能够进入相应的界面，了解对应的具体内容。其中可以了解到飞行状态视图，为飞机的状态和故障状态提供了一个备用视图，这样可以更直观地了解飞机的动态，如图3所示。根据飞机的历史数据等项目，通过用户报告和飞行数据报告制定合理的维修方案报告，如图4所示。

　　3 结论

　　本文结合机务工程专业人才培养的需求及特点，针对课堂教学需要，模拟波音AHM系统设计并开发了相应的多媒体辅助教学软件。软件主要对AMM系统的排故流程、网站使用、故障分析和处理实现了模拟演示；同时根据教学需要，设计并实现了比较模块，以及总结模块，已达到进一步提高教学效果的作用。利用模拟软件对AHM系统进行仿真演示，能便利地应用于课堂教学，有效地提高机务工程专业教学质量。

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