复杂系统中感兴趣元件的可视化和诊断分析的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及复杂系统的分析，并且特别涉及通过描绘复杂系统的元件的数字媒体的视觉表示的复杂系统的诊断分析，在该诊断分析中应用视觉效果以区分由诊断程序涉及或牵涉的一个或多个元件。
【背景技术】
[0002]许多复杂系统(例如，航空航天、汽车、船舶以及电子工业中的那些复杂系统)的设计上的发展已经导致众多互相依赖的系统的开发。这些系统中的一个或多个的故障或失灵时常直接或间接地影响其它系统。此外，这些故障/失灵的诊断和其它分析以及它们的直接和间接影响经常被要求作为认证过程的一部分。通常，在不参考能够便于此类分析的系统或过程的情况下，此类分析由多组系统分析员手动执行。
[0003]在具有联合系统的飞机程序中，故障分析可以是简单的，而且通常涉及具有易于理解的级联飞机级影响的有限数量的系统。另一方面，当在具有高度集成的体系结构的复杂飞机系统上执行时，故障分析可能涉及具有复杂级联效应和飞机级影响的许多系统，这些复杂级联效应和飞机级影响在没有事件的完整图像的情况下是不容易理解的。
[0004]目前存在用于执行特定飞机系统的故障分析的各种系统和方法。但是，目前的这些系统和方法不能经常关注于由特定故障/失灵所涉及或牵涉的所有系统或可能更有可能从根本上造成多个故障/失灵的任意关键系统。这些系统和方法因此也不能以容易解读的方式可视地呈现用于执行故障分析的数据。因此，拥有一种至少考虑到以上所讨论的问题中的一些以及可能的其他问题的装置和方法可能是期望的。
【发明内容】
[0005]本公开的示例实施方式通常涉及用于实现由多个元件组成的复杂系统中的感兴趣元件的可视化和诊断分析的系统的装置、以及相应方法和计算机可读存储介质。示例实施方式可以聚集有益于问题的解决方案或即期趋势(spot trend)的信息，该信息可以涉及复杂系统的一个或多个物理示例上的一个或多个元件。然后，示例实施方式可以以信息和视觉的方式显示该信息，该信息和视觉方式可以与复杂系统的三维(3D)背景相关联，从而该信息可以被容易地理解并被快速地分析。
[0006]复杂系统诸如飞机可以由多个元件组成，并且有时这些元件中的一个或多个元件可以被诊断程序涉及或牵涉，并且因此可以被认为是感兴趣的。根据示例实施方式，可以产生复杂系统的至少一部分的视觉表示，并且视觉表示可以描绘复杂系统中的(多个)感兴趣元件和一个或多个其它元件。在生成视觉表示之前、之后或当时，可以将视觉效果应用于(多个)感兴趣元件以将它们与视觉表示所描绘的(多个)其他元件区分开。这可进一步便于(多个)感兴趣元件的诊断分析，并且在一些示例中可以便于复杂系统的故障元件的解决方案。
[0007]根据示例实施方式的一个方面，装置包括处理器和存储可执行指令的存储器，所述可执行指令响应于处理器的执行使装置至少执行多个功能或操作。根据这个方面，可以使该装置接收和处理由多个元件组成的复杂系统(例如，飞机)的物理实例的数据。这里，该数据可以被接收和处理，以识别复杂系统的维护信息，和针对该维护消息限定并与该维护消息相关联的诊断程序，以及哪个诊断程序可能涉及或牵涉多个元件中的一个或多个感兴趣元件。在一些示例中，多个维护消息和诊断程序可被识别；并且在这些示例中，诊断程序可以涉及或牵涉多个感兴趣元件。
[0008]可以使该装置生成复杂系统的至少一部分的视觉表示，其中该视觉表示为数字媒体并描绘多个元件中的(多个)感兴趣元件和一个或多个其它元件。可以使该装置将视觉效果应用于由视觉表示描绘的(多个)感兴趣元件，以区分(多个)感兴趣元件与由视觉表示描绘的(多个)其他元件。在一些示例中，视觉表示可以是复杂系统的三维(3D)模型的至少一部分；并且在这些示例中，视觉效果可以被应用于对应于(多个)感兴趣元件的3D模型中的3D对象。
[0009]在一些示例中，多个感兴趣元件可以包括由诊断程序中的第一诊断程序涉及或牵涉的第一一个或多个感兴趣元件，和由诊断程序中的第二诊断程序涉及或牵涉的第二一个或多个感兴趣元件。在这些示例中，可以使装置改变应用于第一(多个)感兴趣元件和第二(多个)感兴趣元件之间的视觉元件的属性以将第一(多个)感兴趣元件和第二(多个)感兴趣元件彼此区分。在一些示例中，存储器可以进一步的存储可执行指令，该进一步的可执行指令响应于处理器的执行使设备进一步分析多个感兴趣元件，以从多个感兴趣元件识别关键感兴趣元件。在这些示例中，可以使装置改变应用于关键感兴趣元件的视觉效果的属性，或将第二视觉效果应用于关键感兴趣元件，以进一步区分多个感兴趣元件中的关键的感兴趣元件与其他感兴趣元件。
[0010]在一些进一步的示例中，使装置分析多个感兴趣元件可以包括使装置生成并分析包括由一个或多个边连接的多个顶点的图形。对于该图形，顶点可以对应于多个感兴趣元件中的相应元件，并且(多个)边可表示(顶点对应的)元件之间的相应的(多个)连接。该图形可接着被分析以从多个顶点中识别关键顶点，其中该关键顶点对应于多个感兴趣元件中的关键感兴趣兀件。
[0011]在示例实施方式的其它方面，提供用于复杂系统中的感兴趣元件的可视化和分析的一种方法和计算机可读存储介质。本文所讨论的特征、功能和优点可在不同的示例实施方式中独立地实现，或可在其它示例实施方式中被组合，其他示例实施方式的进一步的细节可参照以下描述和附图获知。
【附图说明】
[0012]本公开的示例实施例已经以通用术语被描述，现在将参考随附附图，附图不必按比例绘制，并且其中:
[0013]图1是根据示例实施方式的可视化和诊断分析系统的示图；
[0014]图2A、图2B、图2C和图2D根据示例实施方式示出对应于复杂系统中的连接的元件的各种图形；以及
[0015]图3和图4根据本公开的示例实施方式描绘可以在GUI中显示的页面的示例布局，该GUI具有预定的可视区域并且页面的示例布局可以由用户进行导航。
【具体实施方式】
[0016]现在将在下文参照附图更详细地描述本公开的一些实施方式，其中示出本公开的一些但不是所有的实施方式。事实上，本公开的各个实施方式可以以许多不同的形式来体现并且不应被解释为限于本文所阐述的实施方式；相反，这些示例实施方式被提供以使得本公开将是彻底的和完整的，并且将充分地向本领域技术人员传达本公开的范围。例如，除非另有说明，否则某事物引用为第一、第二等不应该被解释为暗示特定的顺序。同样地，将某事物描述为可以在其他事物上方可以相反地在其下方(除非另有说明)，反之亦然；并且同样地，某事物被描述为在其他事物左侧可以相反地在其右侧，反之亦然。相同的附图标记在全文中指代相同的元件。
[0017]本公开的示例实施方式总体涉及复杂系统的分析。复杂系统可以指代任意多个由一个或多个组件、子系统等(每个通常被称为“子系统”)组成的物理结构(例如，飞机)，其中每个子系统由一个或多个零件组成，并且每一零件包括一个或多个部件。在这方面，复杂系统的零件可以被组装成多个子系统，该多个子系统进而可以被组装成复杂系统。在飞机的背景下，一个或多个零件或子系统可以被设计为经常被称为现场可更换单元(LRU)的飞机的模块化组件，其中单个飞机可以包括多个LRU和其他零件或子系统。任何复杂系统本身或任何其子系统、(子系统的)零件、(零件的)部件等有时可以被统称为复杂系统的“元件”。
[0018]更具体地，各种示例实施方式涉及通过描绘复杂系统的元件的数字媒体的视觉表示的复杂系统的诊断分析，其中应用视觉效果以区分由诊断程序涉及或牵涉的一个或多个元件。示例实施方式将主要结合航空航天应用被描述。然而，应当理解的是，示例实施方式可以结合多种其他应用(无论是在航空航天工业之内还是航空航天工业以外)来使用。此夕卜，应当理解的是，除非另有规定，否则术语“数据”、“内容”、“信息”以及类似术语有时可以可互换的使用。
[0019]现在参考图1，根据本公开的示例实施方式示出可视化和诊断分析系统100。该系统可以包括用于关于描绘复杂系统的元件的数字媒体的视觉表示执行一项或多项功能或操作的任意多个不同的子系统(每个是单独的系统)，该视觉表示可以是二维(2D)的或三维(3D)的。如图所示，例如，系统可以包括感兴趣元件标识符102、信息系统104、106、模型查看器108、视觉效果应用器110和/或关键元件分析系统112。
[0020]虽然被示为可视化和诊断分析系统100的一部分，但是感兴趣元件标识符102、信息系统104、106、模型查看器108、视觉效果应用器110和/或关键元件分析系统112中的一个或多个可以相反地与可视化和诊断分析系统分离但与其通信。还应理解的是，一个或多个子系统可以作为单独的系统运行或操作，而不考虑其他子系统。并且进一步，应理解的是，可视化和诊断分析系统可包括或被耦合到一个或多个额外的或替代的系统，子系统等。适合的系统的一个示例是集成的可视化和分析系统，例如，由与此同时提交的题为‘‘Integrated Visualizat1n and Analysis of a Complex System，，的美国专利申请
N0._( S卩，申请号为201510504488.6，申请日为2015年8月17日的中国专利申请)公开的集成的可视化和分析系统，在此通过引用将其内容全部合并于此。
[0021 ] 现在转到可视化和诊断分析系统100的子系统，感兴趣元件标识符102可以被配置为接收和处理由多个元件组成的复杂系统(诸如飞机)的物理实例的数据。在一些示例中，该数据可以包括与物理实例有关的数据以及与复杂系统有关的设计数据(不一定针对物理实