中國兵器工業(yè)第五九研究所 萬軍 朱玉琴WA NJunZHUYu-qin

國防科技工業(yè)自然環(huán)境試驗研究中心 萬軍 朱玉琴WANJunZHUYu-qin

裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫設計與實現(xiàn)

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國防科技工業(yè)自然環(huán)境試驗研究中心 萬軍 朱玉琴WANJunZHUYu-qin

通過5 4次跑車試驗，采集四種典型裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎上，在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下，采用SQLserver2000作為后臺數(shù)據(jù)庫，運用vbscript，輔助以HT ML和Javascript，設計出“裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫”，實現(xiàn)對大量的平臺環(huán)境數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)資源共享。

裝甲車輛；平臺環(huán)境；數(shù)據(jù)庫；ASP；SQLserver2000

前言

裝甲車輛是現(xiàn)代地面戰(zhàn)爭的主要作戰(zhàn)裝備之一。由于野外氣候和行使條件復雜多變，嚴重影響了裝甲車輛的可靠性和車輛乘員的舒適性。

在車輛行駛過程中，惡劣路面引起的振動會降低車輛性能和戰(zhàn)斗力，甚至威脅到車輛和乘員的安全。首先，振動可能會導致裝甲車零部件松動、電子接插件接觸不良；振動還會影響人的操作精度，嚴重的振動甚至會導致人員機體傷害。另外，振動帶來的噪聲影響乘員對聲音信息的感知，導致聽力下降，情緒煩躁，影響其思維過程。

其次，裝甲車輛的車體和炮塔均為金屬材料，比熱小、導熱快、受環(huán)境溫度影響大；另外，車內熱源多，發(fā)動機、車載電子設備、槍炮擊等都屬高溫熱源；由于車內空間小、空氣對流散熱差，使得裝甲車輛溫度異常高[1]，極大影響乘員的舒適性。

振動、溫度和濕度等環(huán)境因素的單獨或聯(lián)合作用還將誘發(fā)精密的車載部件和電子元器件出現(xiàn)各種更多故障，導致其加速失效。

環(huán)境因素影響裝甲車可靠性和乘員舒適性，如果采集影響裝甲車平臺的環(huán)境因素數(shù)據(jù)并使用數(shù)據(jù)庫軟件工具進行管理能夠對裝甲車輛服役環(huán)境分析，車輛的結構改進、設計定型提供數(shù)據(jù)支撐。

通過北京、重慶、石家莊和桂林四地，對四種典型現(xiàn)役車型在9種不同路面的54次跑車試驗，采集了裝甲車輛的振動數(shù)據(jù)和車內外溫、濕度數(shù)據(jù)近億條。經過分析整理，利用ASP編程技術和數(shù)據(jù)庫技術，設計了基于B/S模式的裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，對采集的振動試驗數(shù)據(jù)、溫、濕度數(shù)據(jù)、二次數(shù)據(jù)和相關文獻進行規(guī)范的管理。

1.據(jù)庫結構設計

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)采用目前國際上最流行的關系型數(shù)據(jù)庫，使用Microsoft SQL server2000作為后臺數(shù)據(jù)庫。SQL Server 2000是微軟公司專門設計用于滿足新型分布式客戶/服務器結構的關系數(shù)據(jù)庫管理信息系統(tǒng)，是多線程、并行式數(shù)據(jù)庫。其功能強、性能好，能提供完整的數(shù)據(jù)管理軟件程序包，能滿足有關可靠性、數(shù)據(jù)完整性和安全性的要求。SQL server 2000使用的數(shù)據(jù)庫操作語言為SQL(Structured Query Language)結構化查詢語言。[2]

1.1.據(jù)庫結構及功能設計

整個數(shù)據(jù)庫設計最大的難題是試驗過程中產生的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結構復雜，須以優(yōu)良的數(shù)據(jù)結構和軟件結構實現(xiàn)以最簡單的操作，管理試驗所有數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫分為四個子庫，分別是平臺實測振動數(shù)據(jù)庫、振動二次數(shù)據(jù)庫、溫濕度數(shù)據(jù)庫和文獻庫。

1.1.1.臺實測振動數(shù)據(jù)庫

實測振動數(shù)據(jù)庫存儲的是裝甲車輛平臺測試的振動數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為沒有經過任何加工的原始數(shù)據(jù)。在北京、重慶、桂林和石家莊四地， 通過54次跑車試驗，采集的四個不同的車型在比利時路面、鄉(xiāng)村公路、高速公路等9種不同路面的振動數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)單位為g（加速度）。

振動測試數(shù)據(jù)是由振動傳感器采集后將數(shù)據(jù)傳遞到動態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀DEWE-201，再利用SQL server2000的格式轉換功能將數(shù)據(jù)導入到數(shù)據(jù)庫中。

通過數(shù)據(jù)查閱功能瀏覽所有振動試驗原始數(shù)據(jù)。由于試驗信息內容較多，以試驗地點→試驗信息→測試位置→振動數(shù)據(jù)分層次顯示。查閱原始數(shù)據(jù)具體操作步驟如下：單擊試驗地點打開相應試驗信息，如圖2所示。點擊試驗信息中“原始數(shù)據(jù)”鏈接到具體振動測試位置(傳感器安裝位置)，查閱具體測試位置的振動數(shù)據(jù)，采集了x、y、z三個軸向的振動數(shù)據(jù)，單位為g（加速度）。振動加速度是用于衡量振動強度的大小。

1.1.2.動二次數(shù)據(jù)庫

所謂二次數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)經過頻譜分析處理后的信息。包括加速度功率譜密度（power spectral density,PSD）、振動時間歷程圖和振動加速度功率譜密度曲線。數(shù)據(jù)與曲線同樣通過試驗信息→測試位置→試驗數(shù)據(jù)分層次顯示。通過點擊曲線圖譜可以鏈接到具體測試位置的原始數(shù)據(jù)，便于用戶在瀏覽二次數(shù)據(jù)的同時對比查看原始數(shù)據(jù)。

圖3.、濕度測試信息

振動二次數(shù)據(jù)庫支持按試驗信息查詢數(shù)據(jù)。軟件設計了條件查詢和模糊查詢兩種查詢方式。其中條件查詢是根據(jù)事先設置好的條件進行查詢，如用戶選擇試驗時間、試驗車型、試驗路面、試驗車速等條件進行查詢，或者只選擇其中幾個條件的組合進行查詢，這種查詢的優(yōu)點是用戶能根據(jù)已知信息小范圍快速查詢。模糊查詢則是根據(jù)用戶輸入的條件對全庫所有字段進行模糊匹配，并對查詢結果進行描紅處理，幫助瀏覽者快速找到所需要關鍵字，方便瀏覽者從搜索結果中查找所需內容，并從搜索結果中查閱相關數(shù)據(jù)和曲線。

軟件還能夠實現(xiàn)二次數(shù)據(jù)的批量導入和曲線圖的輸入，給曲線添加注釋，打印輸出等功能。

1.1.3.濕度數(shù)據(jù)庫

溫、濕度數(shù)據(jù)是裝甲車平臺環(huán)境數(shù)據(jù)重要組成。車外溫、濕度能夠反映裝甲車服役環(huán)境惡劣程度，車內溫、濕度則反映裝甲車部組件、電子元器件和乘員工作環(huán)境。溫、濕度時域曲線反映隨裝甲車不同工作狀態(tài)下溫、濕度變化的趨勢。車內測試位置（傳感器安裝位置）主要是熱源位置（如動力艙），對熱敏感的位置(儀器艙、炮塔電臺基座)和乘坐位置（如乘員艙、駕駛艙等）。軟件界面如圖3所示。

數(shù)據(jù)庫主要存儲試驗過程中測試的溫、濕度原始數(shù)據(jù)時域曲線。軟件能夠對實現(xiàn)溫、濕度測試信息輸入、測試數(shù)據(jù)的批量錄入，測試信息查詢、統(tǒng)計、數(shù)據(jù)瀏覽和打印輸出等功能。

通過溫、濕度時域曲線可以觀測不同時間段溫、濕度隨裝甲車工作狀態(tài)變化的趨勢和在靜止狀態(tài)外部環(huán)境對裝甲車內部環(huán)境的影響。

1.1.4.獻庫

文獻庫收集的是裝甲車振動試驗相關文獻資料及標準，主要是為用戶分析試驗數(shù)據(jù)時提供技術幫助。該庫主要提供了文獻查詢功能，能夠按照用戶提交的關鍵字進行模糊查詢，另外，文獻的添加、修改、刪除和打印輸出等功能足以滿足用戶對文獻使用與管理的需求。

1.1.5.件其他功能

數(shù)據(jù)庫軟件提供了較為完善的管理功能。

1)權限管理。用戶登錄通過對應的ID號和密碼登錄，軟件自動區(qū)分為管理員和普通用戶兩個層次進行訪問。管理員擁有對試驗數(shù)據(jù)和用戶管理的權限，用戶只能在管理員賦予相應權限的條件下使用軟件。

2)數(shù)據(jù)庫備份恢復功能。軟件能夠將數(shù)據(jù)庫整體打包存儲成一個獨立的文件，在需要恢復時通過恢復功能進行還原，軟件可以實現(xiàn)按設定時間進行本地或異地備份與恢復。

3)日志功能。用戶登錄后，每步操作都被系統(tǒng)日志記錄。通過日志查看功能，可以查看登錄用戶名、登錄時間，登錄的IP及其曾經所做過的操作。

2.據(jù)庫存儲

在SQL server2000數(shù)據(jù)庫中試驗信息以char格式進行存儲，備注信息以text進行存儲，試驗數(shù)據(jù)以float格式存儲，曲線圖以image字段進行存儲。

文獻庫支持PDF、DOC等常見文本格式，文獻在SQL server2000數(shù)據(jù)庫字段中以image類型進行存儲。

3.動數(shù)據(jù)庫及軟件實現(xiàn)

3.1.據(jù)庫選擇

現(xiàn)在軟件市場上數(shù)據(jù)庫軟件多，可選擇范圍廣。裝甲車振動數(shù)據(jù)庫選擇Microsoft SQL server 2000作為軟件后臺數(shù)據(jù)庫，SQL Server 2000是美國微軟公司高性能的關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，之所以選擇SQL server 2000是因為該數(shù)據(jù)庫軟件上市已久，具備良好的可靠性和易用性。數(shù)據(jù)庫的訪問采用ADO組件訪問模型。ADO（ActivteX Data Objects，即ActivteX數(shù)據(jù)對象，是一項數(shù)據(jù)庫訪問技術）是微軟高效訪問數(shù)據(jù)庫方式之一。

3.2.件設計

數(shù)據(jù)庫應用軟件采用ASP進行開發(fā)，ASP全名Active Server Pages，是一個WEB服務器端的開發(fā)環(huán)境，利用它可以產生和執(zhí)行動態(tài)的、互動的、高性能的WEB服務應用程序。裝甲車振動數(shù)據(jù)庫應用軟件采用 vbscript進行設計，輔助以HTML和Java script進行開發(fā)。ASP內置于IIS(Internet Information Server)和 PWS(Personal Web Server)中。之所以選擇ASP作為程序開發(fā)平臺，就是利用其豐富的內置插件、易于擴展的功能組件和強大的互動性等功能優(yōu)勢。另外，Vbscript是ASP的默認編程語言。ASP腳本集成于HTML中，容易生成，通過直接解釋執(zhí)行，無須編譯。

振動數(shù)據(jù)庫應用軟件設計成基于B/S模式的應用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，也就是前臺采用瀏覽器形式，后臺數(shù)據(jù)庫采用Microsoft SOL Server 2000管理數(shù)據(jù)庫．此方法最大的優(yōu)勢是能使數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)具備動態(tài)、高效和交互的特點，并能滿足網絡應用系統(tǒng)多用戶、多線程查詢操作的要求。

3.3.據(jù)庫及應用軟件安裝

數(shù)據(jù)庫及應用軟件安裝環(huán)境：后臺數(shù)據(jù)庫為SQL Server 2000，運行環(huán)境必須具備 IIS的支持。

3.4.據(jù)庫軟件應用環(huán)境

裝甲車平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫應用環(huán)境要求不高，無論是單機使用還是網絡環(huán)境，只需要Windows 95和IE3.0以上版本便可以使用。

4.語

裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫采用ASP+SQL Server網絡數(shù)據(jù)庫技術，建成的基于B/S模式的大型的裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。本系統(tǒng)已經存儲上億條裝甲車輛平臺環(huán)境數(shù)據(jù)，軟件能夠對數(shù)據(jù)進行有效的管理和共享，軟件設計之初就采用模塊化設計，具備良好的擴展性。

[1]郭新梅袁修干坦克、裝甲車乘員熱應激問題的解決方案[J]兵工學報,2 0 0 9,3 0(1 1):1 5 2 7-1 5 3 2

[2]項宇峰馬軍A S P網絡編程從入門到精通[M].北京.清華大學出版社2 0 0 6

Dwsigning and Establishing of Armored Vehicle Platform Environment Database

Through 54 sports car test collecting four kinds of typical armored vehicle platform environmental data,based on the Windows operating system,using SQLserver2000 as a back-end database,using vbscript,design a armored vehicles database platform environment which achieved a large number of environmental data management and resource sharing.

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