基于公共源数据库的船载信息一体化管理系统研究

陈琳　赵江　陈武

摘 要 随着远洋航天测量船信息化进程不断深入，船内信息资源共享需求日益迫切，如何整合现有信息管理系统，解决信息孤岛弊端，采用更好的对策和措施满足测量船信息共享需求，是远洋航天测量船数字化、信息化、智能化发展亟待解决问题。本文针对船载信息化发展现状和需求，探索通过设计基于公共数据源的船载信息一体化管理系统来实现船载信息资源共享，为测量船信息资源共享，实现远洋航天测量船数字化、信息化、智能化提供平台。

关键词 信息一体化 公共数据源 管理系统

中图分类号：TP311.52；F842.61 文献标识码：A

0概述

信息技术的迅猛发展和广泛应用，使得人们对信息资源开发利用的认识逐渐提高，各类具有本单位特色的信息资源建设全面开展，如数字图书馆、质量管理信息系统、电能质量监控系统等。然而随着测量船网络化、信息化的不断深入，由于缺少统一的规划，严格标准，各系统间数据交换难道很大、信息不能有效共享、信息的重复建设和信息安全等的问题逐渐暴露出来。在使用上，各系统间信息缺乏整体性和关联性，信息的服务功能单一，信息深入挖掘和利用受到制约，系统缺乏有效集成，维护成本较高，安全和管理存在漏洞等问题。因此如何整合现有系统，实现船载信息共享成为远洋航天测量船信息化、智能化亟待解决问题。

1系统组成

基于公共源数据库的船载信息一体化管理系统是以实现船内信息共享为手段，深入挖掘各类信息要素，集成现有管理系统，实现船内信息一体化管理为目标的信息管理系统。系统基本组成包括信息采集平台、信息传输数据链、信息控制管理中心、接收与共享信息的作战平台等几块，如图1所示。其基本任务是通过信息采集平台采集船内、船外及周边环境信息，通过信息处理和筛选得到有用的执行信息，并利用公共源数据库编码管理方法，存至数据库，再通过信息管理控制中心，自动或人为介入对信息分类、鉴别，进而在不同的操作平台分发筛选信息，执行相关操作，如图1所示。

1.1 信息采集技术

信息采集在船载信息一体化管理系统中处于首要地位，它决定了信息系统正常运转所需要的信息的数量、质量，是信息系统直接对外的眼睛与窗口。船载信息采集对象包括雷达、卫星天线、风速风向测试仪、GPS导航仪、水电传感器、摄像头和各类扫描设备等。其中信息采集途径主要包括以下三方面：（1）自身装备体系各类平台提供，如船舶水电、方位船摇振动信息，各类装备、资料和业务数据等；（2）信息系统对外数据通信接口提供，如锚泊阶段，利用岸船光缆进行信息传递，航渡期间，借助通信卫星进行信息传递；（3）信息系统自身存储的资源库信息。

对上述所能提供的信息还需进行规划、分析，对信息经处理后所形成的资源及可能的应用途径进行研究设计，并在这些信息基础上所产生指挥控制信息和其他信息进行具体设定。对于来源单一、管理简单的基本信息，通过基本信息统计表来明确信息流程；而对于在功能系统中运行产生的符合信息，则通过流程图来明确其流程。最终使我们明白能够得到什么信息，并最后产生什么信息。

1.2 信息传递及处理技术

船载信息传递及处理技术是将所收集到的信息通过各类传输手段传递到信息处理中心，利用船载综合信息传输平台及船载网络平台，对收集的信息进行辨别、筛选、融合，即信息融合。对于船载数据传输业务，主要可分为视频、音频、RS数据、E1数据及部分点对点之间的数据，各类数据传输，都有其标准数据通信协议。其中需重点满足要求包括：信息实时性、传输流量要求、安全性等要求。而系统存储及数据需满足要求包括：存储速度快，存储容量大，安全性高。

1.3 信息分发传递管理与应用

信息控制管理是对得到的原始信息经处理后的信息进行判定，并传送给各个控制台，将需要及时发送的信息立即发送，无需立即发送的信息存储到专用的数据库中，以备其他之用。同时也可根据择优刷选的信息，产生分析报表，以利于岗位人员执行、决策。

1.4 对外接口

目前远洋航天测量船对外接口可分为有线方式与无线方式，其中在停泊阶段，主要通过光缆连接，获取实现船载信息与外界信息交互；而在航渡阶段，则是通过卫星通信天线，实现信息交互。

2基于公共源数据库设计及系统实现

为满足实现船载信息共享要求，借鉴交互式电子手册（IETM）设计理念，采用模块化数据库设计思想，将收集的信息资料内容分解为数据模块和信息对象，并存储于公共源数据库（CSDB）中，且采用中性数据的方式，使数据域样式分开，尽可能的实现存储信息的重用。

2.1 数据模块设计

数据模块（DM）是指收集信息资料中最小的自包含信息单元，通过以XML格式组织模块数据，并以相应的模式来约束和验证数据文件。数据模块间使用数据模块编码（DMC）相互区分，数据模块编码为区分数据模块的唯一标识。数据模块基本结构包括两部分：标识、状态部分及内容部分，如图2所示，其中标识、状态部分用于在公共数据源中有效管理数据模块；内容部分则包括与装备相关数据。

数据模块包括信息描述、操作数据等组成的独立信息单元，并通过数据模块代码标识，以便于在CSDB中存储与提取。对于数据模块编辑，可通过专业XML编写软件Altova Xmlspy软件，将设计好的Schema模式映射进去，软件将自动生成该模式下XML文件，我们只需填写相关数据即可。

2.2 系统构架及开发平台

处于信息安全性及后续系统开发协同性等因素，系统编辑、管理及浏览均采用主流的B/S模式，使用ASP.Net 4.0与SQL Server2008数据库构建了一个界面有好、操作方便的装备管理信息系统，以解决系统信息共享与交互问题。其中，B/S构架分为前端客户浏览器、Web服务器及后台数据服务器三层结构。以Miscrosoft Visual Studio 2008作为系统开发平台，包含了新的.net Framwork版本和动态网络设计语言ASP.NET 4.0，且在集成开发环境中也有很大改进。采用SQL Server 2008数据库可提高系统性能，实现更加严格的安全控制，并采用ADO.NET控件实现数据库链接与访问。

2.3 系统功能模块设计及实现

2.3.1数据模块制作

数据库编著系统将元数据与内容数据分开设计，当填写完整技术信息后，单击“创建DMC”可将数据模块编码自动存储值需求列表，并清空数据内容，如图3所示。点击“创建DM”，则可进入DM类型数据模块编辑界面，进行相应描述性信息内容编辑，编辑完成后，单击“确认”按键，则自动保存信息内容至相应公共数据源的DMC中，如图4所示。

2.3.2出版物模块

数据模块编辑完毕后，为满足不同的用户需求，通过出版物模块对DM数据进行重组、创建，同时仍以XML中性格式存储在公共数据库中。根据不同相关标准，确定信息集，制成相应的数据模块，并将信息集划分为不同主题，引用与之相关的信息集出版物发布，实现不同数据模块的调用。最后将出版物中的主题形成一个完整的XML文件，存储于数据库，共终端用户解析。

2.3.3阅读器模块

阅读器设计则是基于Web的浏览系统，采用三层运行模式，即数据层、中间层及表示层。数据层是公共源数据库，采用SQL Server2008完成数据录入、维护和更新，实现数据管理。中间层采用ADO.NET数据访问模式和Web服务器IIS，Web服务器中设置应用程序服务器。中间层从数据层提取、保存数据，其次处理终端请求，最后待处理结束后，返回表示层，即终端浏览器。

3结语

本文针对船载信息化发展现状和需求，探索通过设计基于公共数据源的船载信息一体化管理系统来实现船载信息资源共享，研究分析船载信息一体化管理系统中信息采集、传递处理和管理分发等各个阶段流程，通过整合各类信息模块、编辑数据模块、出版物模块及阅读器模块，为远洋航天测量船提供了一个能够实现信息交互、数据共享，且适应远洋航天测量船数字化、信息化、智能化的船载平台。

参考文献

[1] 于春慧.交互式电子手册系统的研究与设计[D].南京邮电大学，2013（08）

[2] 胡梁勇.基于IETM技术的数据要求分析[J].航空标准化与质量，2011（5）：41-44.

[3] 杨根源.装备信息一体化[M].国防工业出版社，2009.