張正霞，鄧建球，關(guān)成斌，胡衛(wèi)強(qiáng)

(海軍航空工程學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264001)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，無(wú)紙化、自動(dòng)化的電子數(shù)據(jù)交換無(wú)處不在，作為一個(gè)開(kāi)放的、龐大的系統(tǒng)，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換格式是電子數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，目前，國(guó)內(nèi)外在數(shù)據(jù)交換格式方面都進(jìn)行了大量的研究［1-5］。

軍械裝備保障體系作為一個(gè)龐大的體系，需要各部門間進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)交換，但是目前軍械裝備種類多，存在測(cè)試數(shù)據(jù)文件格式及測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不統(tǒng)一等問(wèn)題，因此各種裝備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)通常需要單獨(dú)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換操作，甚至是重新進(jìn)行人工錄入后才能和別的系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，這完全違背了軍事變革新形勢(shì)下數(shù)字信息采集、分析及交換過(guò)程的自動(dòng)化、標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化這一趨勢(shì)。

因此，研究建立軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式，規(guī)范軍械保障裝備自動(dòng)產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)上報(bào)時(shí)采用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)格式，是一項(xiàng)刻不容緩的工作。

1 基于XML 的軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式

1.1 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式的技術(shù)要求

《軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范》用于規(guī)定軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)的交換格式，可以理解為數(shù)字接口，目的是使保障裝備所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)等載體進(jìn)行傳輸，并為各相關(guān)信息系統(tǒng)所獲取使用。因此，《軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范》必須達(dá)到如下技術(shù)要求［6-8］:

1)在內(nèi)容上必須能涵蓋現(xiàn)有軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)的所有內(nèi)容，即滿足完備性要求;

2)在格式上必須具有統(tǒng)一的格式，可以進(jìn)行批量的讀取、分析、處理，滿足交換需求，即滿足標(biāo)準(zhǔn)性要求;

3)格式必須支持多種硬件軟件平臺(tái)的讀取使用，即滿足通用性要求;

4)格式必須便于讀取、分析和使用，即滿足易用性要求;

5)格式需可以進(jìn)行校驗(yàn)，以確認(rèn)其正確性，滿足數(shù)據(jù)的可靠性要求。

1.2 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式的語(yǔ)言選取

數(shù)據(jù)交換格式本身是一種軟件的數(shù)據(jù)接口，要求這種格式的文件可以不需轉(zhuǎn)化地被不同的平臺(tái)和系統(tǒng)進(jìn)行讀取、解析，目前國(guó)際上常用的滿足這種要求的語(yǔ)言通稱為標(biāo)記語(yǔ)言。這種語(yǔ)言一般采用文本格式，因此可以為不同的系統(tǒng)和平臺(tái)進(jìn)行直接讀取，而不像數(shù)據(jù)庫(kù)、表格等其他格式的文件，需要專門的軟硬件環(huán)境才能被正確讀取。另外，作為數(shù)據(jù)接口，其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是各種各樣的，要求標(biāo)記必須具有可擴(kuò)展性。

基于上述的考慮，在軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式中決定采用XML 語(yǔ)言(Extensible Markup Language，可擴(kuò)展標(biāo)記語(yǔ)言)［8］。

在數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外成功應(yīng)用XML 作為數(shù)據(jù)交換格式的例子包括:

1)IEEE 1641 IEEE Standard for Signal and Test Definition

2)IEEE Std 1636.1TM-2007 IEEE Trial-Use Standard for Software Interface for Maintenance Information Collection and Analysis (SIMICA):Exchanging Test Results and Session Information via the eXtensible Markup Language (XML)

3)IEEE Std 1671TM-2006 IEEE Trial-Use Standard for Automatic Test Markup Language (ATML)for Exchanging Automatic Test Equipment and Test Information via XML(系列標(biāo)準(zhǔn))

4)GB/T 19667.5—2006 基于XML 的電子公文格式規(guī)范 第5 部分:交換

5)GB/T 21062.3—2007 政務(wù)信息資源交換體系 第3部分:數(shù)據(jù)接口規(guī)范

1.3 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范

1.3.1 總體結(jié)構(gòu)

經(jīng)歸納，軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)應(yīng)包括的內(nèi)容有［3，6，7］:

1)測(cè)試設(shè)備信息:用于描述測(cè)試設(shè)備的相關(guān)信息。

2)測(cè)試環(huán)境信息:在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中，由于測(cè)試結(jié)果往往受測(cè)試環(huán)境影響顯著，因此在測(cè)試電子數(shù)據(jù)中應(yīng)包括環(huán)境的描述信息。

3)測(cè)試實(shí)施單位和人員信息:測(cè)試實(shí)施單位和人員對(duì)測(cè)試負(fù)責(zé)，因此應(yīng)包括測(cè)試實(shí)施單位和人員信息。

4)測(cè)試時(shí)間信息:表示測(cè)試實(shí)施的時(shí)間信息，時(shí)間格式為年月日時(shí)分秒。

5)被測(cè)裝備信息:描述被測(cè)裝備的基本信息。

6)被測(cè)單元信息:描述被測(cè)單元的信息。

7)測(cè)試記錄:對(duì)應(yīng)的被測(cè)裝備的被測(cè)單元的相關(guān)測(cè)試項(xiàng)目的測(cè)試記錄項(xiàng)。

因此，軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式文件結(jié)構(gòu)如圖1所示，由XML 聲明和測(cè)試記錄2 大部分組成，測(cè)試記錄是文件的主體，測(cè)試裝備信息又是測(cè)試記錄的主體，是很多測(cè)試記錄的集合，是某次測(cè)試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)區(qū)，其他內(nèi)容均是為區(qū)分或給定這些數(shù)據(jù)的條件而設(shè)置的。

圖1 電子數(shù)據(jù)交換格式文件結(jié)構(gòu)

1.3.2 記錄與文件的標(biāo)識(shí)

數(shù)據(jù)交換格式嚴(yán)格遵循XML 語(yǔ)法規(guī)則，并規(guī)定字符集采用GB2312_CHARSET。為了便于管理和查詢，對(duì)每條記錄設(shè)置記錄標(biāo)號(hào)，對(duì)記錄標(biāo)號(hào)的編制和數(shù)據(jù)交換格式文件的命名規(guī)則都進(jìn)行了規(guī)范。

對(duì)測(cè)試過(guò)程中的每一級(jí)信息都設(shè)一個(gè)唯一標(biāo)識(shí)該級(jí)信息的標(biāo)識(shí)號(hào)，稱為記錄標(biāo)號(hào)。記錄標(biāo)號(hào)必須具有唯一性。記錄標(biāo)號(hào)用測(cè)試設(shè)備型號(hào)、測(cè)試設(shè)備編號(hào)、被測(cè)裝備型號(hào)、被測(cè)設(shè)備編號(hào)、測(cè)試時(shí)間、被測(cè)單元等信息組成。具有主從關(guān)系的記錄標(biāo)號(hào)，從記錄的標(biāo)號(hào)以主記錄的記錄標(biāo)號(hào)為前綴，外加從記錄流水號(hào)表示。如:

〈記錄標(biāo)號(hào)〉

XXX_008_YYY002_030212_20040807103220_0097_ZH

〈/記錄標(biāo)號(hào)〉

其中XXX 為測(cè)試設(shè)備型號(hào)，008 為測(cè)試設(shè)備編號(hào)，YYY002 為被測(cè)裝備型號(hào)，030212 為被測(cè)設(shè)備編號(hào)20040807103220 為測(cè)試時(shí)間，ZH 表示被測(cè)單元，這里是綜合測(cè)試。

數(shù)據(jù)交換文件遵循嚴(yán)格的命名規(guī)范，規(guī)定按數(shù)據(jù)交換文件中的根節(jié)點(diǎn)〈測(cè)試記錄〉的記錄標(biāo)號(hào)作為文件名。

1.3.3 數(shù)據(jù)校驗(yàn)

為驗(yàn)證數(shù)據(jù)的正確性并防止篡改，每條記錄設(shè)置了MD5校驗(yàn)行，規(guī)定每個(gè)數(shù)據(jù)記錄的最后一行是一個(gè)128 位的MD5校驗(yàn)信息，該校驗(yàn)信息采用十六進(jìn)制數(shù)表示，用于驗(yàn)證測(cè)試數(shù)據(jù)的完整性。MD5 校驗(yàn)信息是不含該校驗(yàn)行的整個(gè)記錄文件的MD5 校驗(yàn)信息，生成方法為形成數(shù)據(jù)記錄文件，生成該文件的MD5 校驗(yàn)信息，最后再將該校驗(yàn)信息作為二級(jí)元素添加到數(shù)據(jù)記錄的最后一行［9］。

驗(yàn)證方法為先將MD5 校驗(yàn)信息提取出來(lái)，對(duì)刪除MD5校驗(yàn)行的測(cè)試記錄文件生成MD5 校驗(yàn)信息，與提取的校驗(yàn)信息進(jìn)行比對(duì)，如果相同則校驗(yàn)通過(guò)，否則，校驗(yàn)不通過(guò)。

1.4 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式示例

下面給出了一個(gè)軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式的完整示例。

〈測(cè)試記錄〉

〈記錄標(biāo)號(hào)〉 XXX _ 008 _ YYY002 _ 030212 _20040807091323_LD〈/記錄標(biāo)號(hào)〉

〈測(cè)試設(shè)備〉

〈設(shè)備名稱〉XXX〈/設(shè)備名稱〉

〈出廠編號(hào)〉008〈/出廠編號(hào)〉

〈軟件版本〉Version1.20〈/軟件版本〉

〈計(jì)量合格截止日期〉20101231〈/計(jì)量合格截止日期〉

〈計(jì)量實(shí)施單位〉航天X 院〈/計(jì)量實(shí)施單位〉

〈計(jì)量負(fù)責(zé)人〉王杰〈/計(jì)量負(fù)責(zé)人〉

〈/測(cè)試設(shè)備〉

〈測(cè)試環(huán)境〉

〈環(huán)境溫度〉25〈/環(huán)境溫度〉

〈環(huán)境濕度〉60〈/環(huán)境濕度〉

〈震動(dòng)頻率〉400〈/震動(dòng)頻率〉

〈震動(dòng)加速度〉8.4〈/震動(dòng)加速度〉

〈電磁干擾強(qiáng)度〉20〈/電磁干擾強(qiáng)度〉〈/測(cè)試環(huán)境〉

〈測(cè)試實(shí)施單位〉

〈單位名稱〉XX 基地XXXX 大隊(duì)XX 技術(shù)隊(duì)三中隊(duì)〈/單位名稱〉

〈單位地址〉XX 市XX 路XX 號(hào)〈/單位地址〉

〈負(fù)責(zé)人職務(wù)〉中隊(duì)長(zhǎng)〈/負(fù)責(zé)人職務(wù)〉

〈負(fù)責(zé)人姓名〉張濤〈/負(fù)責(zé)人姓名〉

〈/測(cè)試實(shí)施單位〉

〈測(cè)試實(shí)施人員〉

〈人員類別〉測(cè)試人員〈/人員類別〉

〈編號(hào)〉1〈/編號(hào)〉

〈姓名〉張軍〈/姓名〉

〈職務(wù)〉分隊(duì)長(zhǎng)〈/職務(wù)〉

〈單位〉三中隊(duì)2 分隊(duì)〈/單位〉

〈電話〉0888 -888888〈/電話〉

〈/測(cè)試實(shí)施人員〉

〈測(cè)試實(shí)施人員〉

〈人員類別〉測(cè)試人員〈/人員類別〉

〈編號(hào)〉2〈/編號(hào)〉

〈姓名〉李磊〈/姓名〉

〈職務(wù)〉技師〈/職務(wù)〉

〈單位〉三中隊(duì)2 分隊(duì)〈/單位〉

〈電話〉0888 -888888〈/電話〉

〈/測(cè)試實(shí)施人員〉

〈測(cè)試時(shí)間〉

〈測(cè)試開(kāi)始時(shí)間〉20040807091005〈/測(cè)試開(kāi)始時(shí)間〉

〈測(cè)試結(jié)束時(shí)間〉20040807091323〈/測(cè)試結(jié)束時(shí)間〉

〈/測(cè)試時(shí)間〉

〈被測(cè)裝備〉

〈名稱〉XXX 導(dǎo)彈〈/名稱〉

〈型號(hào)〉XXX〈/型號(hào)〉

〈廠家〉xxx〈/廠家〉

〈編號(hào)〉030212〈/編號(hào)〉

〈出廠時(shí)間〉20030501 天〈/出廠時(shí)間〉

〈通電時(shí)間〉3.25〈/通電時(shí)間〉

〈被測(cè)單元〉

〈名稱〉雷達(dá)〈/名稱〉

〈廠家〉xxx〈/廠家〉

〈編號(hào)〉xxxx〈/編號(hào)〉

〈出廠時(shí)間〉20030501 天〈/出廠時(shí)間〉

〈更換時(shí)間〉20080506〈/更換時(shí)間〉

〈通電時(shí)間〉1.25〈/通電時(shí)間〉

〈測(cè)試記錄〉

〈記錄標(biāo)號(hào)〉 XXX _ 008 _ YYY002 _ 030212 _20040807091323_LD_01〈/記錄標(biāo)號(hào)〉

〈項(xiàng)目名稱〉接收機(jī)靈敏度〈/項(xiàng)目名稱〉

〈測(cè)試條件〉

〈條件名稱〉頻點(diǎn)〈/條件名稱〉

〈條件數(shù)值〉xx〈/條件數(shù)值〉

〈條件單位〉GHz〈/條件單位〉

〈/測(cè)試條件〉

〈數(shù)據(jù)類型〉雙精度〈/數(shù)據(jù)類型〉

〈標(biāo)稱值〉-80〈/標(biāo)稱值〉

〈標(biāo)稱精度〉0〈/標(biāo)稱精度〉

〈單位〉dBm〈/單位〉

〈上限值〉-75〈/上限值〉

〈最優(yōu)上限值〉-78〈/最優(yōu)上限值〉

〈測(cè)試值〉-79〈/測(cè)試值〉

〈測(cè)試結(jié)論〉合格〈/測(cè)試結(jié)論〉

〈/測(cè)試記錄〉

〈測(cè)試結(jié)論〉合格〈/測(cè)試結(jié)論〉

〈/被測(cè)單元〉

〈測(cè)試結(jié)論〉合格〈/測(cè)試結(jié)論〉

〈/被測(cè)裝備〉

〈MD5〉436ff66eee9ea385184b4dbd10a23f58〈/MD5〉

〈/測(cè)試記錄〉

2 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式的應(yīng)用

在具體應(yīng)用《軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范》時(shí)，必須要針對(duì)具體裝備，進(jìn)行該型軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式軟件的開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)應(yīng)遵循以下步驟:

1)對(duì)該裝備產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究其文件格式、編碼方式、內(nèi)容、結(jié)構(gòu)等信息;

2)確定數(shù)據(jù)交換格式的內(nèi)容和結(jié)構(gòu)，確定需要手動(dòng)添加的信息;

3)進(jìn)行軟件的編寫(xiě)。

為了驗(yàn)證《軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范》的可行性，也為了驗(yàn)證數(shù)據(jù)交換格式轉(zhuǎn)換軟件的正確性，對(duì)數(shù)據(jù)交換格式轉(zhuǎn)換結(jié)果要進(jìn)行以下六個(gè)方面的驗(yàn)證工作:

1)數(shù)據(jù)交換格式文件是否符合XML 標(biāo)準(zhǔn)文件的語(yǔ)法要求;

2)數(shù)據(jù)交換格式文件在層次結(jié)構(gòu)上是否與原數(shù)據(jù)文件一致;

3)數(shù)據(jù)交換格式文件是否能完全體現(xiàn)原數(shù)據(jù)文件內(nèi)容;

4)MD5 校驗(yàn)碼能否正確校驗(yàn)文件的正確性;

5)數(shù)據(jù)交換格式文件能否方便、正確的轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)庫(kù);

6)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)庫(kù)文件內(nèi)容能否與原始測(cè)試文件內(nèi)容匹配。

3 結(jié)束語(yǔ)

《軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式規(guī)范》的編制，規(guī)范了海軍軍械保障裝備的電子數(shù)據(jù)交換格式，方便了數(shù)據(jù)的交換、應(yīng)用，保證了數(shù)據(jù)的完備性，實(shí)現(xiàn)了在不同軟硬件平臺(tái)上數(shù)據(jù)的直接讀取和分析，提高了工作效率，為海軍軍械保障信息化建設(shè)提供了數(shù)據(jù)來(lái)源支持。

［1］William C. Burkett. Product data markup language: a new paradigm for product data exchange and integration［J］.Computer-Aided Design，2001(33):489-500.

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