(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210820183.6 (22)申请日 2022.07.13 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区沙坪坝正 街 174号 (72)发明人 王时龙　赵闯　杨波　易力力　 康玲　高益凡　 (74)专利代理 机构 重庆航图知识产权代理事务 所(普通合伙) 50247 专利代理师 胡小龙 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) (54)发明名称 基于本体元模型的航空装备数字模型构建 及管控系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于本体元模型的航空 装备数字模型构建及管控系统， 包括： 数据提取 单元： 对云平台制造模式下的航空装 备全生命周 期中的制造数据进行提取； 层析分析单元： 根据 本体元模型 理论对制造数据进行层次划分； 数字 模型构建及 表达单元： 根据层析划分构建航空装 备数字模型并进行语义表达； 模型管控单元： 实 现对航空装 备数字模型信息的精 准管控。 本发明 基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管 控系统， 能够对 数字模型进行精 准管控和权限分 配。 权利要求书3页 说明书9页 附图3页 CN 115221701 A 2022.10.21 CN 115221701 A 1.一种基于 本体元模型的航空装备 数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 包括： 数据提取 单元： 对云平台制造模式下的航空装备全生命周期中的制造数据进行提取； 层析分析 单元： 根据本体元模型理论对制造数据进行层次划分； 数字模型构建及表达单 元： 根据层析划分构建航空装备 数字模型并进行语义表达； 模型管控单元： 实现对航空装备 数字模型信息的精准管控。 2.根据权利要求1所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 所述数据提取 单元对航空装备制造数据按照四个维度进行提取， 四个维度分别为： 阶段维： 对航空装备全生命周期中所 经历的阶段进行划分； 学科维： 对航空装备全生命周期内涉及到的不同学 科领域信息和知识进行定义； 层次维： 包括 航空装备全生命周期所 涉及的各层次所对应的属性、 信息、 约束和关系； 供应链维： 用于表征航空装备全生命周期在不同链中对数字模型的不同需求。 3.根据权利要求1所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 面向云平台的航空装 备本体元模 型包括元元模型层M0， 元模型层M1， 模型层M2和实 例层M3； 所述元元模型层M 0具有极强的抽象性， 用于对本体元模型进行描述； 所述元模型层M1是对元 元模型层M 0的实例化； 所述模型层M2是对元模型M1的实例化， 用于描述特定领域内的具体模型， 定义描述模 型的语言； 所述实例层M3是对模型层M2的实例化， 由航空装备生命周期内业务交互产生的数据组 成， 描述航空装备详细信息 。 4.根据权利要求1所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 所述 航空装备的本体元模型抽象表达为： Ontology_Meta ‑Model＝{OPM， OPDM， ORM， OMM， OCSM} 其中， OPM表示过程本体元模型， 用于对航空装备全生命周期所涉及活动、 任务进行的抽 象性表达和层次化建模； OPDM表示产品本体元模型， 是对航空装备实体信息表达的模型集 合； ORM表示资源本体元模型， 对航空装备全生命周期内所需各类资源的统一表达； OMM表示管理本体元模型， 用于对航 空装备生命周期内制造数据中与管理相关信息的统 一描述； OCSM表示云服务本体元模型， 能够对云平台在航空装备全生命周期中所提供的服务进 行表达。 5.根据权利要求1所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 所述 航空装备的本体元模型的语义表达单 元抽象表达为： Ontology_Meta ‑Model＝{Class， Attribute， Relati on， Method， Co nstraint} Class表示航空装备本体元模型 所描述的对象概念集 合， 并可形式化表示 为： Class＝CEntity×CProcess×CSystem×CMan×CResource CEntity表示基于云平台的航空装备 实体类； CProcess表示基于云平台的航空装备制造过程 类； CSystem表示基于云平台的航空装备制造所需云服务类； CManage表示基于云平台的航空装 备管理信息类； CResource表示基于云平台的航空装备制造资源类；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115221701 A 2Attribute表示航空装备本体元模型中各对象类所具备的属性集合， 并可形式化表示 为： Attribute::＝AEntity×AProcess×ASystem×AManage×AResource×ACS AEntity表示实体类属性信息； AProcess表示过程属性信息； ASystem表示学科系统属性信息； AManage表示管理信息属性； AResource表示资源属性信息； ACS表示云服 务属性信息； Relation表示对航空装备本体元模型中不同对象模型之间映射关系的定义， 分为整体 与部分关系、 实例化关系和类的属性 三种， 表示 为： Relation::＝<Member‑of>|<Instance‑of>|<Attribute‑of> Member‑of表示整体与部分关系； Instance ‑of表示实例化关系； Attribute ‑of表示类 的属性； Constraint表示对航空装备本体元模型定义的约束， 并可 形式化表示 为： Constraint::＝CoDesign×CoManufacture×CoAssemble CoDesign表示设计约束； CoManufacture表示制造约束； CoAssemble表示装配约束； Method表示对航空装备本体元模型中的对象、 属性、 映射和约束关系进行定义的操作 方法集合， 并可形式化表示 为： Method::＝<Get>|< Change>|<Add>|<Delete >|<Quote >|<Extract>|<Gather> Get表示获取； Change表示更改； Add表示添加； Delete表示删除； Quote表示引用； Extract表示提取； Gather集聚。 6.根据权利要求1所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 所述模型 管控单元包括： 权限分配单 元： 对执行任务的用户、 角色、 权限之间进行动态的授权管理； 模型更新单元： 用于对航空装备 数字模型进行变更； 模型检测单 元： 对模型设计规则进行 管理， 实现模型设计时对 模型相关属性的设置 。 7.根据权利要求7所述的基于本体元模型的航空装备数字模型构建及管控系统， 其特 征在于： 所述权限分配单 元包括以下几个层次： (1)任务与角色分层定义： 用于对航空装备数字模型管控过程的对象进行层次性的划 分； 数字模型更 改项目由不同的子项目构成： DP＝{DP1， DP2…DPn}， 其中， DPi表示项目DP的 第i个子项目； DPi由不同的任务完成： DPi＝{Task1， Task2，…Taskn}， 其中Taskj表示子项目 DPi的第j项任务； 角色层次体现了角色之间的继承关系， 这种继承关系是一种偏序关系： (ri， rj)∈RH表示角色ri是rj的父角色， rj继承了ri的所有权限； (2)任务分配关系： 任务分配关系定义为： DTA＝(TUA， TRA)， 其中， 任务与用户的分配关 系： 对于(t， u)∈TUA表示用户u承担并执行任务t； 任务与角色的分配关系： 对于(t， r)∈ TRA表示角色r可 执行任务t； (3)用户角色分配关系： 针对同一任 务t的用户与角色之间的关系 用二 元组(u(t)， r(t))表示用户与角色的关系； (u(t)， r(t))∈URA表示执行任务t的用户u(t)享 有执行相同任务t的角色r(t)；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115221701 A 3