基于XML的軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式

張正霞，鄧建球，關(guān)成斌，胡衛(wèi)強

(海軍航空工程學(xué)院，山東 煙臺 264001)

隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，無紙化、自動化的電子數(shù)據(jù)交換無處不在，作為一個開放的、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，國內(nèi)外在數(shù)據(jù)交換格式方面都進行了大量的研究［1-5］。

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

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產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)上報時采用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)格式，是一項刻不容緩的工作。

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)可以通過網(wǎng)絡(luò)等載體進行傳輸，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)格式需可以進行校驗，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)化地被不同的平臺和系統(tǒng)進行讀取、解析，目前國際上常用的滿足這種要求的語言通稱為標(biāo)記語言。這種語言一般采用文本格式，因此可以為不同的系統(tǒng)和平臺進行直接讀取，而不像數(shù)據(jù)庫、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 語言(Extensible Markup Language，可擴展標(biāo)記語言)［8］。

在數(shù)據(jù)交換領(lǐng)域，國內(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)測試設(shè)備信息:用于描述測試設(shè)備的相關(guān)信息。

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

3)測試實施單位和人員信息:測試實施單位和人員對測試負(fù)責(zé)，因此應(yīng)包括測試實施單位和人員信息。

4)測試時間信息:表示測試實施的時間信息，時間格式為年月日時分秒。

5)被測裝備信息:描述被測裝備的基本信息。

6)被測單元信息:描述被測單元的信息。

7)測試記錄:對應(yīng)的被測裝備的被測單元的相關(guān)測試項目的測試記錄項。

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 聲明和測試記錄2 大部分組成，測試記錄是文件的主體，測試裝備信息又是測試記錄的主體，是很多測試記錄的集合，是某次測試數(shù)據(jù)的存儲區(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

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

對測試過程中的每一級信息都設(shè)一個唯一標(biāo)識該級信息的標(biāo)識號，稱為記錄標(biāo)號。記錄標(biāo)號必須具有唯一性。記錄標(biāo)號用測試設(shè)備型號、測試設(shè)備編號、被測裝備型號、被測設(shè)備編號、測試時間、被測單元等信息組成。具有主從關(guān)系的記錄標(biāo)號，從記錄的標(biāo)號以主記錄的記錄標(biāo)號為前綴，外加從記錄流水號表示。如:

〈記錄標(biāo)號〉

XXX_008_YYY002_030212_20040807103220_0097_ZH

〈/記錄標(biāo)號〉

其中XXX 為測試設(shè)備型號，008 為測試設(shè)備編號，YYY002 為被測裝備型號，030212 為被測設(shè)備編號20040807103220 為測試時間，ZH 表示被測單元，這里是綜合測試。

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〈測試記錄〉的記錄標(biāo)號作為文件名。

1.3.3 數(shù)據(jù)校驗

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

驗證方法為先將MD5 校驗信息提取出來，對刪除MD5校驗行的測試記錄文件生成MD5 校驗信息，與提取的校驗信息進行比對，如果相同則校驗通過，否則，校驗不通過。

1.4 軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式示例

下面給出了一個軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式的完整示例。

〈測試記錄〉

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

〈測試設(shè)備〉

〈設(shè)備名稱〉XXX〈/設(shè)備名稱〉

〈出廠編號〉008〈/出廠編號〉

〈軟件版本〉Version1.20〈/軟件版本〉

〈計量合格截止日期〉20101231〈/計量合格截止日期〉

〈計量實施單位〉航天X 院〈/計量實施單位〉

〈計量負(fù)責(zé)人〉王杰〈/計量負(fù)責(zé)人〉

〈/測試設(shè)備〉

〈測試環(huán)境〉

〈環(huán)境溫度〉25〈/環(huán)境溫度〉

〈環(huán)境濕度〉60〈/環(huán)境濕度〉

〈震動頻率〉400〈/震動頻率〉

〈震動加速度〉8.4〈/震動加速度〉

〈電磁干擾強度〉20〈/電磁干擾強度〉〈/測試環(huán)境〉

〈測試實施單位〉

〈單位名稱〉XX 基地XXXX 大隊XX 技術(shù)隊三中隊〈/單位名稱〉

〈單位地址〉XX 市XX 路XX 號〈/單位地址〉

〈負(fù)責(zé)人職務(wù)〉中隊長〈/負(fù)責(zé)人職務(wù)〉

〈負(fù)責(zé)人姓名〉張濤〈/負(fù)責(zé)人姓名〉

〈/測試實施單位〉

〈測試實施人員〉

〈人員類別〉測試人員〈/人員類別〉

〈編號〉1〈/編號〉

〈姓名〉張軍〈/姓名〉

〈職務(wù)〉分隊長〈/職務(wù)〉

〈單位〉三中隊2 分隊〈/單位〉

〈電話〉0888 -888888〈/電話〉

〈/測試實施人員〉

〈測試實施人員〉

〈人員類別〉測試人員〈/人員類別〉

〈編號〉2〈/編號〉

〈姓名〉李磊〈/姓名〉

〈職務(wù)〉技師〈/職務(wù)〉

〈單位〉三中隊2 分隊〈/單位〉

〈電話〉0888 -888888〈/電話〉

〈/測試實施人員〉

〈測試時間〉

〈測試開始時間〉20040807091005〈/測試開始時間〉

〈測試結(jié)束時間〉20040807091323〈/測試結(jié)束時間〉

〈/測試時間〉

〈被測裝備〉

〈名稱〉XXX 導(dǎo)彈〈/名稱〉

〈型號〉XXX〈/型號〉

〈廠家〉xxx〈/廠家〉

〈編號〉030212〈/編號〉

〈出廠時間〉20030501 天〈/出廠時間〉

〈通電時間〉3.25〈/通電時間〉

〈被測單元〉

〈名稱〉雷達〈/名稱〉

〈廠家〉xxx〈/廠家〉

〈編號〉xxxx〈/編號〉

〈出廠時間〉20030501 天〈/出廠時間〉

〈更換時間〉20080506〈/更換時間〉

〈通電時間〉1.25〈/通電時間〉

〈測試記錄〉

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

〈項目名稱〉接收機靈敏度〈/項目名稱〉

〈測試條件〉

〈條件名稱〉頻點〈/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〉

〈測試值〉-79〈/測試值〉

〈測試結(jié)論〉合格〈/測試結(jié)論〉

〈/測試記錄〉

〈測試結(jié)論〉合格〈/測試結(jié)論〉

〈/被測單元〉

〈測試結(jié)論〉合格〈/測試結(jié)論〉

〈/被測裝備〉

〈MD5〉436ff66eee9ea385184b4dbd10a23f58〈/MD5〉

〈/測試記錄〉

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，必須要針對具體裝備，進行該型軍械保障裝備電子數(shù)據(jù)交換格式軟件的開發(fā)。開發(fā)應(yīng)遵循以下步驟:

1)對該裝備產(chǎn)生的電子數(shù)據(jù)進行分析，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)，確定需要手動添加的信息;

3)進行軟件的編寫。

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

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 校驗碼能否正確校驗文件的正確性;

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;

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

3 結(jié)束語

《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，實現(xiàn)了在不同軟硬件平臺上數(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)來源支持。

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