基于SQLite的民機地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

摘 要：針對民用飛機電子飛行包與地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)匹配及一致性的問題，設(shè)計和實現(xiàn)了基于SQLite的民機地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對基本的SQ語句作了二次封裝，對開發(fā)的系統(tǒng)進行了測試和實驗。實驗證明，通過地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)與電子飛行包的配套使用，可以大大減輕電子飛行包的工作量，并可以不通過格式轉(zhuǎn)換實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和下載，為相關(guān)系統(tǒng)的研制提供了很好的參考價值。

關(guān)鍵詞：地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)；SQLite；二次封裝

引言

雖然Oracle、SQL Server及MySQL等關(guān)系數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)代表著當(dāng)今數(shù)據(jù)庫應(yīng)用的主流，但它們并不能滿足所有應(yīng)用場合的需要，比如，對于嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用便失去了用武之地。在嵌入式系統(tǒng)中，由于硬件資源有限，不可能安裝龐大的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，并且嵌入式數(shù)據(jù)庫的實現(xiàn)還須滿足系統(tǒng)的可定制性要求，即系統(tǒng)選擇的技術(shù)路線要面向具體的行業(yè)應(yīng)用，因而，源碼開放的嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite的優(yōu)勢便顯得較為明顯，在開發(fā)民用飛機電子飛行包中采用了SQLite嵌入式數(shù)據(jù)庫。然而，如果在電子飛行包中進行電子航圖的編輯刪減，一方面由于沒有鼠標(biāo)和鍵盤，操作起來不方便，另一方面由于電子飛行包硬件配置有限，處理速度很慢。因此需要在與電子飛行包中配套的地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中實現(xiàn)諸多功能，并且可以將處理好的數(shù)據(jù)等資源直接上傳到電子飛行包中。在以往的工程項目中，地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)采用Access數(shù)據(jù)庫或SQLServer等數(shù)據(jù)庫，但是會存在數(shù)據(jù)格式不一致問題，數(shù)據(jù)上傳下載需要轉(zhuǎn)換且花費一定的時間。因此，地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)也采用了嵌入式數(shù)據(jù)庫SQLite，一方面可以大大減少電子飛行包中的工作量，另一方面又可以不用數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換且保證數(shù)據(jù)的一致性。

1 SQLite綜述

SQLite是2000年面世的一種小型嵌入式數(shù)據(jù)庫。它是一個小型的C語言鏈接庫，該鏈接庫本身就完全包含數(shù)據(jù)庫引擎的功能，可以方便地運用于嵌入式系統(tǒng)中。SQLite提供了對SQL92的大多數(shù)支持，支持多表、索引、事務(wù)、視圖和觸發(fā)等一系列用戶接口及驅(qū)動，簡單易用，速度也相當(dāng)快，同時還提供了豐富的數(shù)據(jù)庫接口。SQLite具有很強的內(nèi)聚性，整個系統(tǒng)還不到25000行ANSIC代碼，而且其源代碼完全開放，可以自由地應(yīng)用于任何領(lǐng)域，甚至包括商業(yè)應(yīng)用。

SQLite具有以下特性：

零配置——不需要安裝和管理配置；儲存在單一磁盤文件中的一個完整的數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)庫文件可以在不同字節(jié)順序的機器間自由共享；存儲量大，可支持?jǐn)?shù)據(jù)庫的大小為2TB；代碼小巧，完整配置的少于250KB；在大多數(shù)常見操作上比流行的客戶/服務(wù)器數(shù)據(jù)庫引擎更快；簡單易用的API；具有良好注釋的源代碼，95%經(jīng)過測試；獨立，沒有外部依賴；代碼完全開放，可以免費用于任何用途，包括商業(yè)目的。

2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

民用飛機電子飛行包可容納機組攜帶的所有資料，能將航空圖表、飛行手冊及飛行日志等資料進行數(shù)字化處理，大大方便了機組人員的資料查詢和數(shù)據(jù)處理。基本功能有：

（1）電子化的文件、手冊、圖表和資料，便于隨時調(diào)用查閱；（2）電子航圖，包括機場圖、進近圖、離場圖及航路圖等；（3）電子檢查單，包括正常檢查單、快速檢查單；（4）電子化飛機性能分析；（5）電子化的飛行性能計算；（6）電子化的飛行日志。

在電子飛行包中進行電子航圖的編輯刪減，一方面由于沒有鼠標(biāo)和鍵盤，操作起來不方便，另一方面由于電子飛行包硬件配置有限，處理速度很慢。因此需要開發(fā)配套的地面數(shù)據(jù)管理軟件。電子飛行包與地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)關(guān)系圖如圖1所示。

3 系統(tǒng)的設(shè)計

地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)用來管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)傳輸。地面數(shù)據(jù)管理軟件的結(jié)構(gòu)圖如下所示，分為用戶登錄、電子課件、檢查單、電子航圖、飛行手冊、用戶信息、數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)傳輸十個模塊。地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)軟件功能劃分如圖2所示。

（1）打開軟件，軟件進行數(shù)據(jù)庫和界面初始化，初始化完成后進入用戶登錄界面，根據(jù)用戶級別輸入正確的用戶信息，進入系統(tǒng)主界面。（2）系統(tǒng)主界面與電子飛行包主界面類似，根據(jù)用戶需要，選擇不同的功能按鈕進入各任務(wù)模塊。（3）電子課件包括對所有的電子課件進行管理查看，電子課件的格式為有PDF、doc、Html等格式。選擇不同的文件格式，在列表列出電子課件文件夾下該類型的所有文件。（4）檢查單，包括快速檢測單和常規(guī)檢查單。（5）電子航圖主要包括以下功能：多級子目錄組織管理航圖，設(shè)置航圖所屬機場，生效時間等數(shù)據(jù)；航圖數(shù)據(jù)的基本編輯功能；航圖資料庫的版本管理；航圖更新包的導(dǎo)出、導(dǎo)入；對航圖圖層的增加、刪除；對機場數(shù)據(jù)庫的管理。（6）電子手冊，主要包括以下功能，按專業(yè)進行文檔管理、維護以及文檔查詢功能。（7）用戶管理，根據(jù)用戶的級別和權(quán)限，可管理相應(yīng)用戶的信息，包括增加、刪除、修改用戶信息。（8）數(shù)據(jù)管理主要包括以下功能：建立基于安全管理的數(shù)據(jù)庫；文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息的原始備份；文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息根據(jù)需要的恢復(fù)；文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息的剔除冗余信息的整合；文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息的存檔等；數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。（9）飛機性能分析，主要包括以下功能，平飛需用的推力、最大、最小平飛速度分析；升限分析；下降性能分析；水平加減速性能分析；盤旋性能分析；爬升性能分析；航程、航時分析；起飛、著陸性能分析。（10）數(shù)據(jù)傳輸主要包括以下功能：文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息的單次或批量導(dǎo)出；文檔、航圖、數(shù)據(jù)等信息的單次或批量導(dǎo)入。

4 系統(tǒng)的實現(xiàn)

地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)是在Windows XP操作系統(tǒng)下進行開發(fā)和調(diào)試，采用模塊化結(jié)構(gòu)和開放式體系，便于軟件升級和擴充。地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)在Visual Studio 2008中開發(fā)的。電子手冊和地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)運行PC機上，通過USB口實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。

實現(xiàn)系統(tǒng)后，進行了測試和實驗。實驗證明，地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)地面數(shù)據(jù)的管理，能夠和電子手冊正常通訊，能夠保證數(shù)據(jù)庫的一致性。好多在電子飛行包中不方便實現(xiàn)的功能，如電子航圖的管理，飛機性能分析等，可以通過地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)完成，然后方便的導(dǎo)入到電子手冊中。地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)主界面如圖4所示，電子航圖管理界面如圖5所示，飛機性能分析畫面如圖6所示。

地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)對用戶信息、電子手冊、電子航圖、電子課件、檢查單的管理函數(shù)進行二次封裝，部分函數(shù)名稱列表如下：

//添加用戶

BOOL AddUser（USER_TEST puser）；

//創(chuàng)建查詢用戶信息

BOOL CreateUserInfoDB（CString strfile）；

BOOL SelectMyUsers（CListCtrl&list）；

//刪除用戶

BOOL DeleteUser（USER_TEST puser）；

BOOL DeleteMyUserById（int id）；

//查詢用戶

BOOL SelectMyUsers（）；

BOOL SelectMyUserName（）；

//添加用戶

BOOL AddMyUser（PUSER puser）；

//更新用戶

void UpdateById（int id，PUSER puser）；

BOOL SelectUsersByUserName（CString strOldPWD，CString strNewPWD，CString strName）；

//創(chuàng)建、查詢電子手冊

BOOL CreateElecReferDB（CString strfile）；

BOOL GetElecReferInfo（int nType ）；

//創(chuàng)建、查詢電子地圖

BOOL CreateMapInfoDB（CString strfile）；

BOOL GetMapInfo（int nType ）；

//刪除圖層

BOOL DeleteOneMap（int nMapSelect， CString sMap ）；

//添加圖層

BOOL AddOneMap（int nMapSelect， CString sMap）。

通過對SQLite部分函數(shù)進行的二次封裝，可為應(yīng)用開發(fā)帶來以下好處：

（1）系統(tǒng)模塊化；（2）節(jié)省內(nèi)存，易于維護，當(dāng)需要功能升級時，只需升級底層dll，而不需要升級整個系統(tǒng)；（3）編譯好的dll可以直接加載到系統(tǒng)中，不需再次編譯，節(jié)省時間；（4）方便用戶使用，減少冗余代碼，有助于資源的共享。

5 結(jié)束語

文章針對民用飛機電子飛行包與地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)匹配及一致性的問題，概述了SQLite，設(shè)計和實現(xiàn)了與民用飛機電子飛行包匹配的地面數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，對基本的SQ語句作了二次封裝，為相關(guān)系統(tǒng)的研制提供了很好的參考價值。

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作者簡介：段世梅（1984-），女，碩士，軟件工程師，主要從事飛行仿真技術(shù)研究。