陳琳　趙江　陳武

摘 要 隨著遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船信息化進(jìn)程不斷深入，船內(nèi)信息資源共享需求日益迫切，如何整合現(xiàn)有信息管理系統(tǒng)，解決信息孤島弊端，采用更好的對(duì)策和措施滿(mǎn)足測(cè)量船信息共享需求，是遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展亟待解決問(wèn)題。本文針對(duì)船載信息化發(fā)展現(xiàn)狀和需求，探索通過(guò)設(shè)計(jì)基于公共數(shù)據(jù)源的船載信息一體化管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)船載信息資源共享，為測(cè)量船信息資源共享，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船數(shù)字化、信息化、智能化提供平臺(tái)。

關(guān)鍵詞 信息一體化 公共數(shù)據(jù)源 管理系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311.52；F842.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

0概述

信息技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，使得人們對(duì)信息資源開(kāi)發(fā)利用的認(rèn)識(shí)逐漸提高，各類(lèi)具有本單位特色的信息資源建設(shè)全面開(kāi)展，如數(shù)字圖書(shū)館、質(zhì)量管理信息系統(tǒng)、電能質(zhì)量監(jiān)控系統(tǒng)等。然而隨著測(cè)量船網(wǎng)絡(luò)化、信息化的不斷深入，由于缺少統(tǒng)一的規(guī)劃，嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)，各系統(tǒng)間數(shù)據(jù)交換難道很大、信息不能有效共享、信息的重復(fù)建設(shè)和信息安全等的問(wèn)題逐漸暴露出來(lái)。在使用上，各系統(tǒng)間信息缺乏整體性和關(guān)聯(lián)性，信息的服務(wù)功能單一，信息深入挖掘和利用受到制約，系統(tǒng)缺乏有效集成，維護(hù)成本較高，安全和管理存在漏洞等問(wèn)題。因此如何整合現(xiàn)有系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船載信息共享成為遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船信息化、智能化亟待解決問(wèn)題。

1系統(tǒng)組成

基于公共源數(shù)據(jù)庫(kù)的船載信息一體化管理系統(tǒng)是以實(shí)現(xiàn)船內(nèi)信息共享為手段，深入挖掘各類(lèi)信息要素，集成現(xiàn)有管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)船內(nèi)信息一體化管理為目標(biāo)的信息管理系統(tǒng)。系統(tǒng)基本組成包括信息采集平臺(tái)、信息傳輸數(shù)據(jù)鏈、信息控制管理中心、接收與共享信息的作戰(zhàn)平臺(tái)等幾塊，如圖1所示。其基本任務(wù)是通過(guò)信息采集平臺(tái)采集船內(nèi)、船外及周邊環(huán)境信息，通過(guò)信息處理和篩選得到有用的執(zhí)行信息，并利用公共源數(shù)據(jù)庫(kù)編碼管理方法，存至數(shù)據(jù)庫(kù)，再通過(guò)信息管理控制中心，自動(dòng)或人為介入對(duì)信息分類(lèi)、鑒別，進(jìn)而在不同的操作平臺(tái)分發(fā)篩選信息，執(zhí)行相關(guān)操作，如圖1所示。

1.1 信息采集技術(shù)

信息采集在船載信息一體化管理系統(tǒng)中處于首要地位，它決定了信息系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的信息的數(shù)量、質(zhì)量，是信息系統(tǒng)直接對(duì)外的眼睛與窗口。船載信息采集對(duì)象包括雷達(dá)、衛(wèi)星天線(xiàn)、風(fēng)速風(fēng)向測(cè)試儀、GPS導(dǎo)航儀、水電傳感器、攝像頭和各類(lèi)掃描設(shè)備等。其中信息采集途徑主要包括以下三方面：（1）自身裝備體系各類(lèi)平臺(tái)提供，如船舶水電、方位船搖振動(dòng)信息，各類(lèi)裝備、資料和業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)等；（2）信息系統(tǒng)對(duì)外數(shù)據(jù)通信接口提供，如錨泊階段，利用岸船光纜進(jìn)行信息傳遞，航渡期間，借助通信衛(wèi)星進(jìn)行信息傳遞；（3）信息系統(tǒng)自身存儲(chǔ)的資源庫(kù)信息。

對(duì)上述所能提供的信息還需進(jìn)行規(guī)劃、分析，對(duì)信息經(jīng)處理后所形成的資源及可能的應(yīng)用途徑進(jìn)行研究設(shè)計(jì)，并在這些信息基礎(chǔ)上所產(chǎn)生指揮控制信息和其他信息進(jìn)行具體設(shè)定。對(duì)于來(lái)源單一、管理簡(jiǎn)單的基本信息，通過(guò)基本信息統(tǒng)計(jì)表來(lái)明確信息流程；而對(duì)于在功能系統(tǒng)中運(yùn)行產(chǎn)生的符合信息，則通過(guò)流程圖來(lái)明確其流程。最終使我們明白能夠得到什么信息，并最后產(chǎn)生什么信息。

1.2 信息傳遞及處理技術(shù)

船載信息傳遞及處理技術(shù)是將所收集到的信息通過(guò)各類(lèi)傳輸手段傳遞到信息處理中心，利用船載綜合信息傳輸平臺(tái)及船載網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，對(duì)收集的信息進(jìn)行辨別、篩選、融合，即信息融合。對(duì)于船載數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，主要可分為視頻、音頻、RS數(shù)據(jù)、E1數(shù)據(jù)及部分點(diǎn)對(duì)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)，各類(lèi)數(shù)據(jù)傳輸，都有其標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議。其中需重點(diǎn)滿(mǎn)足要求包括：信息實(shí)時(shí)性、傳輸流量要求、安全性等要求。而系統(tǒng)存儲(chǔ)及數(shù)據(jù)需滿(mǎn)足要求包括：存儲(chǔ)速度快，存儲(chǔ)容量大，安全性高。

1.3 信息分發(fā)傳遞管理與應(yīng)用

信息控制管理是對(duì)得到的原始信息經(jīng)處理后的信息進(jìn)行判定，并傳送給各個(gè)控制臺(tái)，將需要及時(shí)發(fā)送的信息立即發(fā)送，無(wú)需立即發(fā)送的信息存儲(chǔ)到專(zhuān)用的數(shù)據(jù)庫(kù)中，以備其他之用。同時(shí)也可根據(jù)擇優(yōu)刷選的信息，產(chǎn)生分析報(bào)表，以利于崗位人員執(zhí)行、決策。

1.4 對(duì)外接口

目前遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船對(duì)外接口可分為有線(xiàn)方式與無(wú)線(xiàn)方式，其中在停泊階段，主要通過(guò)光纜連接，獲取實(shí)現(xiàn)船載信息與外界信息交互；而在航渡階段，則是通過(guò)衛(wèi)星通信天線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)信息交互。

2基于公共源數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

為滿(mǎn)足實(shí)現(xiàn)船載信息共享要求，借鑒交互式電子手冊(cè)（IETM）設(shè)計(jì)理念，采用模塊化數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)思想，將收集的信息資料內(nèi)容分解為數(shù)據(jù)模塊和信息對(duì)象，并存儲(chǔ)于公共源數(shù)據(jù)庫(kù)（CSDB）中，且采用中性數(shù)據(jù)的方式，使數(shù)據(jù)域樣式分開(kāi)，盡可能的實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)信息的重用。

2.1 數(shù)據(jù)模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)模塊（DM）是指收集信息資料中最小的自包含信息單元，通過(guò)以XML格式組織模塊數(shù)據(jù)，并以相應(yīng)的模式來(lái)約束和驗(yàn)證數(shù)據(jù)文件。數(shù)據(jù)模塊間使用數(shù)據(jù)模塊編碼（DMC）相互區(qū)分，數(shù)據(jù)模塊編碼為區(qū)分?jǐn)?shù)據(jù)模塊的唯一標(biāo)識(shí)。數(shù)據(jù)模塊基本結(jié)構(gòu)包括兩部分：標(biāo)識(shí)、狀態(tài)部分及內(nèi)容部分，如圖2所示，其中標(biāo)識(shí)、狀態(tài)部分用于在公共數(shù)據(jù)源中有效管理數(shù)據(jù)模塊；內(nèi)容部分則包括與裝備相關(guān)數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)模塊包括信息描述、操作數(shù)據(jù)等組成的獨(dú)立信息單元，并通過(guò)數(shù)據(jù)模塊代碼標(biāo)識(shí)，以便于在CSDB中存儲(chǔ)與提取。對(duì)于數(shù)據(jù)模塊編輯，可通過(guò)專(zhuān)業(yè)XML編寫(xiě)軟件Altova Xmlspy軟件，將設(shè)計(jì)好的Schema模式映射進(jìn)去，軟件將自動(dòng)生成該模式下XML文件，我們只需填寫(xiě)相關(guān)數(shù)據(jù)即可。

2.2 系統(tǒng)構(gòu)架及開(kāi)發(fā)平臺(tái)

處于信息安全性及后續(xù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)協(xié)同性等因素，系統(tǒng)編輯、管理及瀏覽均采用主流的B/S模式，使用ASP.Net 4.0與SQL Server2008數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建了一個(gè)界面有好、操作方便的裝備管理信息系統(tǒng)，以解決系統(tǒng)信息共享與交互問(wèn)題。其中，B/S構(gòu)架分為前端客戶(hù)瀏覽器、Web服務(wù)器及后臺(tái)數(shù)據(jù)服務(wù)器三層結(jié)構(gòu)。以Miscrosoft Visual Studio 2008作為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，包含了新的.net Framwork版本和動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)語(yǔ)言ASP.NET 4.0，且在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境中也有很大改進(jìn)。采用SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫(kù)可提高系統(tǒng)性能，實(shí)現(xiàn)更加嚴(yán)格的安全控制，并采用ADO.NET控件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接與訪(fǎng)問(wèn)。

2.3 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)

2.3.1數(shù)據(jù)模塊制作

數(shù)據(jù)庫(kù)編著系統(tǒng)將元數(shù)據(jù)與內(nèi)容數(shù)據(jù)分開(kāi)設(shè)計(jì)，當(dāng)填寫(xiě)完整技術(shù)信息后，單擊“創(chuàng)建DMC”可將數(shù)據(jù)模塊編碼自動(dòng)存儲(chǔ)值需求列表，并清空數(shù)據(jù)內(nèi)容，如圖3所示。點(diǎn)擊“創(chuàng)建DM”，則可進(jìn)入DM類(lèi)型數(shù)據(jù)模塊編輯界面，進(jìn)行相應(yīng)描述性信息內(nèi)容編輯，編輯完成后，單擊“確認(rèn)”按鍵，則自動(dòng)保存信息內(nèi)容至相應(yīng)公共數(shù)據(jù)源的DMC中，如圖4所示。

2.3.2出版物模塊

數(shù)據(jù)模塊編輯完畢后，為滿(mǎn)足不同的用戶(hù)需求，通過(guò)出版物模塊對(duì)DM數(shù)據(jù)進(jìn)行重組、創(chuàng)建，同時(shí)仍以XML中性格式存儲(chǔ)在公共數(shù)據(jù)庫(kù)中。根據(jù)不同相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確定信息集，制成相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊，并將信息集劃分為不同主題，引用與之相關(guān)的信息集出版物發(fā)布，實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)模塊的調(diào)用。最后將出版物中的主題形成一個(gè)完整的XML文件，存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)，共終端用戶(hù)解析。

2.3.3閱讀器模塊

閱讀器設(shè)計(jì)則是基于Web的瀏覽系統(tǒng)，采用三層運(yùn)行模式，即數(shù)據(jù)層、中間層及表示層。數(shù)據(jù)層是公共源數(shù)據(jù)庫(kù)，采用SQL Server2008完成數(shù)據(jù)錄入、維護(hù)和更新，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)管理。中間層采用ADO.NET數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)模式和Web服務(wù)器IIS，Web服務(wù)器中設(shè)置應(yīng)用程序服務(wù)器。中間層從數(shù)據(jù)層提取、保存數(shù)據(jù)，其次處理終端請(qǐng)求，最后待處理結(jié)束后，返回表示層，即終端瀏覽器。

3結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)船載信息化發(fā)展現(xiàn)狀和需求，探索通過(guò)設(shè)計(jì)基于公共數(shù)據(jù)源的船載信息一體化管理系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)船載信息資源共享，研究分析船載信息一體化管理系統(tǒng)中信息采集、傳遞處理和管理分發(fā)等各個(gè)階段流程，通過(guò)整合各類(lèi)信息模塊、編輯數(shù)據(jù)模塊、出版物模塊及閱讀器模塊，為遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船提供了一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)信息交互、數(shù)據(jù)共享，且適應(yīng)遠(yuǎn)洋航天測(cè)量船數(shù)字化、信息化、智能化的船載平臺(tái)。

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