張慶輝 邵易峰

(海軍司令部通信部1) 北京 100841)(海軍后勤部司令部2) 北京 100841)

1 引言

在現(xiàn)代戰(zhàn)場上,任何武器裝備離開軍事通信就不能發(fā)揮其效能和作用,任何指揮控制系統(tǒng)離開軍事通信就不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。軍事通信已經(jīng)從過去獨(dú)立于武器裝備之外的保障單元,發(fā)展成為現(xiàn)代一體化武器裝備的重要組成部分,從過去從屬于作戰(zhàn)指揮的獨(dú)立保障體系發(fā)展成為現(xiàn)代直接融入指揮控制系統(tǒng)的重要組成部分[1]。因此,通信保障任務(wù)越加復(fù)雜繁重。完成好重大任務(wù)通信保障是通信指揮的重要使命之一,迫切需要規(guī)范和加強(qiáng)通信保障的能力。

本文結(jié)合通信裝備在通信保障體系中的作用與特點(diǎn),通過建模工具PowerDesigner,從系統(tǒng)的概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型、生成數(shù)據(jù)庫幾個(gè)方面論述了通信裝備數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)過程。通信裝備數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。將有助于提高部隊(duì)的通信保障能力。

2 PowerDesigner建模流程

PowerDesigner是一種高智能的數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)工具,是Sybase公司的CASE工具集,使用它可以方便地對系統(tǒng)進(jìn)行分析設(shè)計(jì),而且?guī)缀醢藬?shù)據(jù)庫模型設(shè)計(jì)的全過程[2]。

在數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)過程中,利用PowerDesigner可以產(chǎn)生三類模型,即概念數(shù)據(jù)模型(CDM)、物理數(shù)據(jù)模型(PDM)、面向?qū)ο竽Ｐ?OOM)。在Power-Designer中,這三種模型之間可以相互轉(zhuǎn)換[3]。圖1是CDM、PDM 、OOM 三者的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

圖1 CDM、PDM、OOM 三者的轉(zhuǎn)換關(guān)系

概念數(shù)據(jù)模型設(shè)計(jì)是建模過程的關(guān)鍵階段,此階段把現(xiàn)實(shí)世界中需要保存的信息抽象成信息世界中的實(shí)體和聯(lián)系,產(chǎn)生實(shí)體聯(lián)系圖。這一階段可以為高質(zhì)量的應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。一般來說,設(shè)計(jì)者都是在概念級上開始設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫的。物理數(shù)據(jù)模型是由概念數(shù)據(jù)模型與特定數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)結(jié)合在一起產(chǎn)生的。同一個(gè)CDM結(jié)合不同的DBMS產(chǎn)生不同的PDM。PDM中包含了DBMS的特征,反映主鍵、外鍵、候選鍵、視圖、索引、觸發(fā)器、存儲(chǔ)過程等特征。

通信裝備數(shù)據(jù)庫開發(fā)的過程中,采用概念數(shù)據(jù)模型、物理數(shù)據(jù)模型、生成數(shù)據(jù)庫這三個(gè)步驟來設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。

3 基于PowerDesigner的通信裝備數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)需求分析

需求就是從系統(tǒng)外部能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)所具有的滿足系統(tǒng)需要的特點(diǎn)、功能及屬性。它強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)是什么樣的,而并非系統(tǒng)是怎樣設(shè)計(jì)和構(gòu)造的。從開發(fā)者角度來說,需求就是指明系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)怎樣的規(guī)格說明,描述了系統(tǒng)的行為、特性或?qū)傩?是在開發(fā)過程中對系統(tǒng)的約束。進(jìn)行需求分析,掌握使用對象的實(shí)際需求是整個(gè)設(shè)計(jì)中最重要的步驟之一和基礎(chǔ)。其本質(zhì)是對現(xiàn)實(shí)世界的處理對象進(jìn)行調(diào)查、分析、命名、標(biāo)識。通過對現(xiàn)實(shí)世界的分析研究,找出其特性,對應(yīng)信息世界的實(shí)體和屬性,轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)世界的記錄和字段[5]。

因?yàn)橥ㄐ叛b備數(shù)據(jù)庫是為指揮員提供決策依據(jù),所以指揮員希望通過分析通信裝備的基本信息,指揮員可以更好地了解現(xiàn)有通信裝備的技能指標(biāo),裝備部隊(duì)情況,使用情況,庫存情況等。從而決定何種裝備可以使用,何種裝備需要改良,何種裝備需要擴(kuò)大配備量等。因此,通信裝備管理數(shù)據(jù)庫是對各部隊(duì)擁有的通信裝備的信息進(jìn)行集中,便于進(jìn)行管理。其中通信裝備應(yīng)包括無線、有線、微波、通信車等。數(shù)據(jù)庫內(nèi)容主要包括:裝備基本信息、負(fù)責(zé)人員情況、生產(chǎn)工廠信息、維修情況信息(包括維修廠家信息)、技術(shù)指標(biāo)等。在建立這些數(shù)據(jù)庫后就可以方便地查詢,及時(shí)地掌握海軍現(xiàn)有通信資源現(xiàn)狀,為指揮員提供準(zhǔn)確地信息。

綜上所述,確定通信裝備數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)模型的主要實(shí)體有通信裝備、生產(chǎn)廠家、負(fù)責(zé)人員等。圖2為通信裝備數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)圖。

圖2 通信裝備數(shù)據(jù)庫的組織結(jié)構(gòu)圖

3.2 建立概念數(shù)據(jù)模型(CDM)

在進(jìn)行需求分析確立實(shí)體對象之后,就可以建立概念數(shù)據(jù)模型。首先要確定實(shí)體中的屬性內(nèi)容及實(shí)體的主碼。包括實(shí)體(ENTITYS)、屬性(ATT RIBUTES)、商業(yè)規(guī)則(BUSINESS RULES)、屬性的域(DOMAIN)、屬性的數(shù)據(jù)類型(DATE TYPE)等內(nèi)容[6]。

然后要確定各類實(shí)體之間的關(guān)系。關(guān)系是指實(shí)體間的聯(lián)系,包括自反關(guān)系、一對一、一對多或多對多的關(guān)系。例如,一個(gè)通信裝備擁有多名人員和裝備,所以通信裝備與通信人員和裝備是一對多的關(guān)系。一名人員可以維護(hù)多臺(tái)裝備,而一臺(tái)裝備可以有多名人員來維護(hù),因此人員和裝備之間是多對多的關(guān)系。通信裝備數(shù)據(jù)庫的概念數(shù)據(jù)模型(CDM)如圖3所示。

3.3 生成物理數(shù)據(jù)模型(PDM)

在完成概念模型以后,對概念模型進(jìn)行檢查、核對無誤后,就可以生成物理數(shù)據(jù)模型,也就是完成數(shù)據(jù)庫的邏輯設(shè)計(jì)[7]。

建立PDM的主要目的是為CDM中建立的現(xiàn)實(shí)世界模型生成特定DBMS的SQL腳本,以此在數(shù)據(jù)庫中產(chǎn)生信息的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu),這些存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是存儲(chǔ)現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)信息的容器,并保證數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫中的完整性和一致性[8]。

圖3 通信裝備數(shù)據(jù)庫概念數(shù)據(jù)模型(CDM)

首先要選擇相應(yīng)的DBMS,PowerDesigner與DBMS連接[7]的窗口如圖 4所示。在選擇 Microsoft SQL Server 2000作為DBMS后,輸入新物理模型的Name和Code。設(shè)置新物理模型的詳細(xì)屬性。然后設(shè)置目標(biāo)PDM的屬性細(xì)節(jié)。選擇需要進(jìn)行轉(zhuǎn)化的對象。確認(rèn)各項(xiàng)設(shè)置后,單擊確定。即生成相應(yīng)的PDM模型。當(dāng)從一個(gè)CDM生成PDM時(shí),PowerDesigner將CDM中的對象和數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為PDM對象和當(dāng)前DBMS支持的數(shù)據(jù)類型。

圖4 PowerDesigner與DBMS連接

3.4 用PDM生成具體的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)

完成PDM 模型后,進(jìn)行模型檢查,確認(rèn)模型中不存在錯(cuò)誤后,就可以生成數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)。在生成數(shù)據(jù)庫前,首先要建立與DBMS的連接。Power-Designer使用ODBC訪問不同 DBMS中的數(shù)據(jù)庫。本數(shù)據(jù)庫使用的DBMS是Microsoft SQL Server 2000,在其中建立一個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫,然后建立了一個(gè)通向這個(gè)用戶數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)源,使得PowerDesigner與用戶數(shù)據(jù)庫建立了連接。PDM與DBMS的關(guān)系如圖5所示。

圖5 PDM與DBMS的關(guān)系圖

在PDM生成數(shù)據(jù)庫時(shí),它有兩種方式,分別是 Script Generate和 ODBC Generation。其中Script Generate可以生成DDL(數(shù)據(jù)庫定義語言),以備DBA(數(shù)據(jù)庫管理員)檢查和實(shí)施使用[8]。ODBC Generation會(huì)通過ODBC在DBMS中生成數(shù)據(jù)庫表,事實(shí)上如果你選擇ODBC Generation來生成數(shù)據(jù)庫的時(shí)候,它也會(huì)附帶地生成DDL。圖6就是最終在Microsoft SQL Server 2000中生成的各種數(shù)據(jù)表。

圖6 在SQL Server 2000中生成的數(shù)據(jù)表

接下來就是向數(shù)據(jù)表里面填充數(shù)據(jù),可以直接鍵入數(shù)據(jù),也可以利用Microsoft SQL Server 2000的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換服務(wù)(DTS),導(dǎo)入其他數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),進(jìn)行數(shù)據(jù)庫的管理和維護(hù)。

4 結(jié)語

通信裝備數(shù)據(jù)庫的建立,使指揮員能夠全面掌握通信裝備的使用、維修、狀態(tài)等的信息,并能迅速做出科學(xué)、合理的決策,提高作戰(zhàn)反應(yīng)時(shí)間。而且還提高了通信裝備的日常管理水平,有著重大軍事應(yīng)用意義。

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