中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所 萬(wàn)軍 朱玉琴WA NJunZHUYu-qin

國(guó)防科技工業(yè)自然環(huán)境試驗(yàn)研究中心 萬(wàn)軍 朱玉琴WANJunZHUYu-qin

裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

中國(guó)兵器工業(yè)第五九研究所 萬(wàn)軍 朱玉琴WA NJunZHUYu-qin

國(guó)防科技工業(yè)自然環(huán)境試驗(yàn)研究中心 萬(wàn)軍 朱玉琴WANJunZHUYu-qin

通過(guò)5 4次跑車(chē)試驗(yàn)，采集四種典型裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，在Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下，采用SQLserver2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用vbscript，輔助以HT ML和Javascript，設(shè)計(jì)出“裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)”，實(shí)現(xiàn)對(duì)大量的平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)的管理和數(shù)據(jù)資源共享。

裝甲車(chē)輛；平臺(tái)環(huán)境；數(shù)據(jù)庫(kù)；ASP；SQLserver2000

前言

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

在車(chē)輛行駛過(guò)程中，惡劣路面引起的振動(dòng)會(huì)降低車(chē)輛性能和戰(zhàn)斗力，甚至威脅到車(chē)輛和乘員的安全。首先，振動(dòng)可能會(huì)導(dǎo)致裝甲車(chē)零部件松動(dòng)、電子接插件接觸不良；振動(dòng)還會(huì)影響人的操作精度，嚴(yán)重的振動(dòng)甚至?xí)?dǎo)致人員機(jī)體傷害。另外，振動(dòng)帶來(lái)的噪聲影響乘員對(duì)聲音信息的感知，導(dǎo)致聽(tīng)力下降，情緒煩躁，影響其思維過(guò)程。

其次，裝甲車(chē)輛的車(chē)體和炮塔均為金屬材料，比熱小、導(dǎo)熱快、受環(huán)境溫度影響大；另外，車(chē)內(nèi)熱源多，發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)載電子設(shè)備、槍炮擊等都屬高溫?zé)嵩?；由于?chē)內(nèi)空間小、空氣對(duì)流散熱差，使得裝甲車(chē)輛溫度異常高[1]，極大影響乘員的舒適性。

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

環(huán)境因素影響裝甲車(chē)可靠性和乘員舒適性，如果采集影響裝甲車(chē)平臺(tái)的環(huán)境因素?cái)?shù)據(jù)并使用數(shù)據(jù)庫(kù)軟件工具進(jìn)行管理能夠?qū)ρb甲車(chē)輛服役環(huán)境分析，車(chē)輛的結(jié)構(gòu)改進(jìn)、設(shè)計(jì)定型提供數(shù)據(jù)支撐。

通過(guò)北京、重慶、石家莊和桂林四地，對(duì)四種典型現(xiàn)役車(chē)型在9種不同路面的54次跑車(chē)試驗(yàn)，采集了裝甲車(chē)輛的振動(dòng)數(shù)據(jù)和車(chē)內(nèi)外溫、濕度數(shù)據(jù)近億條。經(jīng)過(guò)分析整理，利用ASP編程技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，設(shè)計(jì)了基于B/S模式的裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，對(duì)采集的振動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)、溫、濕度數(shù)據(jù)、二次數(shù)據(jù)和相關(guān)文獻(xiàn)進(jìn)行規(guī)范的管理。

1.據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)采用目前國(guó)際上最流行的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)，使用Microsoft SQL server2000作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)。SQL Server 2000是微軟公司專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)用于滿(mǎn)足新型分布式客戶(hù)/服務(wù)器結(jié)構(gòu)的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理信息系統(tǒng)，是多線(xiàn)程、并行式數(shù)據(jù)庫(kù)。其功能強(qiáng)、性能好，能提供完整的數(shù)據(jù)管理軟件程序包，能滿(mǎn)足有關(guān)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(kù)操作語(yǔ)言為SQL(Structured Query Language)結(jié)構(gòu)化查詢(xún)語(yǔ)言。[2]

1.1.據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)及功能設(shè)計(jì)

整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)最大的難題是試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，須以?xún)?yōu)良的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和軟件結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)以最簡(jiǎn)單的操作，管理試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫(kù)分為四個(gè)子庫(kù)，分別是平臺(tái)實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)、振動(dòng)二次數(shù)據(jù)庫(kù)、溫濕度數(shù)據(jù)庫(kù)和文獻(xiàn)庫(kù)。

1.1.1.臺(tái)實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)

實(shí)測(cè)振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)的是裝甲車(chē)輛平臺(tái)測(cè)試的振動(dòng)數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)為沒(méi)有經(jīng)過(guò)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(guò)54次跑車(chē)試驗(yàn)，采集的四個(gè)不同的車(chē)型在比利時(shí)路面、鄉(xiāng)村公路、高速公路等9種不同路面的振動(dòng)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)單位為g（加速度）。

振動(dòng)測(cè)試數(shù)據(jù)是由振動(dòng)傳感器采集后將數(shù)據(jù)傳遞到動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)記錄儀DEWE-201，再利用SQL server2000的格式轉(zhuǎn)換功能將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫(kù)中。

通過(guò)數(shù)據(jù)查閱功能瀏覽所有振動(dòng)試驗(yàn)原始數(shù)據(jù)。由于試驗(yàn)信息內(nèi)容較多，以試驗(yàn)地點(diǎn)→試驗(yàn)信息→測(cè)試位置→振動(dòng)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：?jiǎn)螕粼囼?yàn)地點(diǎn)打開(kāi)相應(yīng)試驗(yàn)信息，如圖2所示。點(diǎn)擊試驗(yàn)信息中“原始數(shù)據(jù)”鏈接到具體振動(dòng)測(cè)試位置(傳感器安裝位置)，查閱具體測(cè)試位置的振動(dòng)數(shù)據(jù)，采集了x、y、z三個(gè)軸向的振動(dòng)數(shù)據(jù)，單位為g（加速度）。振動(dòng)加速度是用于衡量振動(dòng)強(qiáng)度的大小。

1.1.2.動(dòng)二次數(shù)據(jù)庫(kù)

所謂二次數(shù)據(jù)是原始數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)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(dòng)時(shí)間歷程圖和振動(dòng)加速度功率譜密度曲線(xiàn)。數(shù)據(jù)與曲線(xiàn)同樣通過(guò)試驗(yàn)信息→測(cè)試位置→試驗(yàn)數(shù)據(jù)分層次顯示。通過(guò)點(diǎn)擊曲線(xiàn)圖譜可以鏈接到具體測(cè)試位置的原始數(shù)據(jù)，便于用戶(hù)在瀏覽二次數(shù)據(jù)的同時(shí)對(duì)比查看原始數(shù)據(jù)。

圖3.、濕度測(cè)試信息

振動(dòng)二次數(shù)據(jù)庫(kù)支持按試驗(yàn)信息查詢(xún)數(shù)據(jù)。軟件設(shè)計(jì)了條件查詢(xún)和模糊查詢(xún)兩種查詢(xún)方式。其中條件查詢(xún)是根據(jù)事先設(shè)置好的條件進(jìn)行查詢(xún)，如用戶(hù)選擇試驗(yàn)時(shí)間、試驗(yàn)車(chē)型、試驗(yàn)路面、試驗(yàn)車(chē)速等條件進(jìn)行查詢(xún)，或者只選擇其中幾個(gè)條件的組合進(jìn)行查詢(xún)，這種查詢(xún)的優(yōu)點(diǎn)是用戶(hù)能根據(jù)已知信息小范圍快速查詢(xún)。模糊查詢(xún)則是根據(jù)用戶(hù)輸入的條件對(duì)全庫(kù)所有字段進(jìn)行模糊匹配，并對(duì)查詢(xún)結(jié)果進(jìn)行描紅處理，幫助瀏覽者快速找到所需要關(guān)鍵字，方便瀏覽者從搜索結(jié)果中查找所需內(nèi)容，并從搜索結(jié)果中查閱相關(guān)數(shù)據(jù)和曲線(xiàn)。

軟件還能夠?qū)崿F(xiàn)二次數(shù)據(jù)的批量導(dǎo)入和曲線(xiàn)圖的輸入，給曲線(xiàn)添加注釋?zhuān)蛴≥敵龅裙δ堋?/p>

1.1.3.濕度數(shù)據(jù)庫(kù)

溫、濕度數(shù)據(jù)是裝甲車(chē)平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)重要組成。車(chē)外溫、濕度能夠反映裝甲車(chē)服役環(huán)境惡劣程度，車(chē)內(nèi)溫、濕度則反映裝甲車(chē)部組件、電子元器件和乘員工作環(huán)境。溫、濕度時(shí)域曲線(xiàn)反映隨裝甲車(chē)不同工作狀態(tài)下溫、濕度變化的趨勢(shì)。車(chē)內(nèi)測(cè)試位置（傳感器安裝位置）主要是熱源位置（如動(dòng)力艙），對(duì)熱敏感的位置(儀器艙、炮塔電臺(tái)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(kù)主要存儲(chǔ)試驗(yàn)過(guò)程中測(cè)試的溫、濕度原始數(shù)據(jù)時(shí)域曲線(xiàn)。軟件能夠?qū)?shí)現(xiàn)溫、濕度測(cè)試信息輸入、測(cè)試數(shù)據(jù)的批量錄入，測(cè)試信息查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)、數(shù)據(jù)瀏覽和打印輸出等功能。

通過(guò)溫、濕度時(shí)域曲線(xiàn)可以觀(guān)測(cè)不同時(shí)間段溫、濕度隨裝甲車(chē)工作狀態(tài)變化的趨勢(shì)和在靜止?fàn)顟B(tài)外部環(huán)境對(duì)裝甲車(chē)內(nèi)部環(huán)境的影響。

1.1.4.獻(xiàn)庫(kù)

文獻(xiàn)庫(kù)收集的是裝甲車(chē)振動(dòng)試驗(yàn)相關(guān)文獻(xiàn)資料及標(biāo)準(zhǔn)，主要是為用戶(hù)分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)提供技術(shù)幫助。該庫(kù)主要提供了文獻(xiàn)查詢(xún)功能，能夠按照用戶(hù)提交的關(guān)鍵字進(jìn)行模糊查詢(xún)，另外，文獻(xiàn)的添加、修改、刪除和打印輸出等功能足以滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)文獻(xiàn)使用與管理的需求。

1.1.5.件其他功能

數(shù)據(jù)庫(kù)軟件提供了較為完善的管理功能。

1)權(quán)限管理。用戶(hù)登錄通過(guò)對(duì)應(yīng)的ID號(hào)和密碼登錄，軟件自動(dòng)區(qū)分為管理員和普通用戶(hù)兩個(gè)層次進(jìn)行訪(fǎng)問(wèn)。管理員擁有對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和用戶(hù)管理的權(quán)限，用戶(hù)只能在管理員賦予相應(yīng)權(quán)限的條件下使用軟件。

2)數(shù)據(jù)庫(kù)備份恢復(fù)功能。軟件能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)整體打包存儲(chǔ)成一個(gè)獨(dú)立的文件，在需要恢復(fù)時(shí)通過(guò)恢復(fù)功能進(jìn)行還原，軟件可以實(shí)現(xiàn)按設(shè)定時(shí)間進(jìn)行本地或異地備份與恢復(fù)。

3)日志功能。用戶(hù)登錄后，每步操作都被系統(tǒng)日志記錄。通過(guò)日志查看功能，可以查看登錄用戶(hù)名、登錄時(shí)間，登錄的IP及其曾經(jīng)所做過(guò)的操作。

2.據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)

在SQL server2000數(shù)據(jù)庫(kù)中試驗(yàn)信息以char格式進(jìn)行存儲(chǔ)，備注信息以text進(jìn)行存儲(chǔ)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以float格式存儲(chǔ)，曲線(xiàn)圖以image字段進(jìn)行存儲(chǔ)。

文獻(xiàn)庫(kù)支持PDF、DOC等常見(jiàn)文本格式，文獻(xiàn)在SQL server2000數(shù)據(jù)庫(kù)字段中以image類(lèi)型進(jìn)行存儲(chǔ)。

3.動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)及軟件實(shí)現(xiàn)

3.1.據(jù)庫(kù)選擇

現(xiàn)在軟件市場(chǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)軟件多，可選擇范圍廣。裝甲車(chē)振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)選擇Microsoft SQL server 2000作為軟件后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，SQL Server 2000是美國(guó)微軟公司高性能的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，之所以選擇SQL server 2000是因?yàn)樵摂?shù)據(jù)庫(kù)軟件上市已久，具備良好的可靠性和易用性。數(shù)據(jù)庫(kù)的訪(fǎng)問(wèn)采用ADO組件訪(fǎng)問(wèn)模型。ADO（ActivteX Data Objects，即ActivteX數(shù)據(jù)對(duì)象，是一項(xiàng)數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)）是微軟高效訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)方式之一。

3.2.件設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件采用ASP進(jìn)行開(kāi)發(fā)，ASP全名Active Server Pages，是一個(gè)WEB服務(wù)器端的開(kāi)發(fā)環(huán)境，利用它可以產(chǎn)生和執(zhí)行動(dòng)態(tài)的、互動(dòng)的、高性能的WEB服務(wù)應(yīng)用程序。裝甲車(chē)振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件采用 vbscript進(jìn)行設(shè)計(jì)，輔助以HTML和Java script進(jìn)行開(kāi)發(fā)。ASP內(nèi)置于IIS(Internet Information Server)和 PWS(Personal Web Server)中。之所以選擇ASP作為程序開(kāi)發(fā)平臺(tái)，就是利用其豐富的內(nèi)置插件、易于擴(kuò)展的功能組件和強(qiáng)大的互動(dòng)性等功能優(yōu)勢(shì)。另外，Vbscript是ASP的默認(rèn)編程語(yǔ)言。ASP腳本集成于HTML中，容易生成，通過(guò)直接解釋執(zhí)行，無(wú)須編譯。

振動(dòng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用軟件設(shè)計(jì)成基于B/S模式的應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，也就是前臺(tái)采用瀏覽器形式，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用Microsoft SOL Server 2000管理數(shù)據(jù)庫(kù)．此方法最大的優(yōu)勢(shì)是能使數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備動(dòng)態(tài)、高效和交互的特點(diǎn)，并能滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)多用戶(hù)、多線(xiàn)程查詢(xún)操作的要求。

3.3.據(jù)庫(kù)及應(yīng)用軟件安裝

數(shù)據(jù)庫(kù)及應(yīng)用軟件安裝環(huán)境：后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)為SQL Server 2000，運(yùn)行環(huán)境必須具備 IIS的支持。

3.4.據(jù)庫(kù)軟件應(yīng)用環(huán)境

裝甲車(chē)平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用環(huán)境要求不高，無(wú)論是單機(jī)使用還是網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，只需要Windows 95和IE3.0以上版本便可以使用。

4.語(yǔ)

裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)采用ASP+SQL Server網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，建成的基于B/S模式的大型的裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。本系統(tǒng)已經(jīng)存儲(chǔ)上億條裝甲車(chē)輛平臺(tái)環(huán)境數(shù)據(jù)，軟件能夠?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和共享，軟件設(shè)計(jì)之初就采用模塊化設(shè)計(jì)，具備良好的擴(kuò)展性。

[1]郭新梅袁修干坦克、裝甲車(chē)乘員熱應(yīng)激問(wèn)題的解決方案[J]兵工學(xué)報(bào),2 0 0 9,3 0(1 1):1 5 2 7-1 5 3 2

[2]項(xiàng)宇峰馬軍A S P網(wǎng)絡(luò)編程從入門(mén)到精通[M].北京.清華大學(xué)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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