飞行仿真数据库管理系统的基础

数据库是由一系列随机存取文件和辅助数据文件所组成的。飞行实时仿真系统数据库通常由数据表系统、数据存储池、公共变量区与符号字典等部分组成，如图5－5 所示。

图5－5　飞行实时仿真系统数据库的总体结构

数据表系统包含所有常数和变量名以及仿真程序所应用的有关数据，这些数据包括所有输入／输出变量和所有分系统之间的交链量以及各分系统内部模块的交链量。所有这些数据可以根据所属系统进行分类，形成分组数据，而分组数据的集合就构成了整个数据库的数据表系统。每个分组可以是一个独立存取的数据表，也可以由一系列子组构成，并应用数据库提供的数据格式转换功能，将多种原始数据进行转换并以特定的数据表形式存放。数据表系统是整个数据库系统的核心，它是由一系列数据表及其索引构成的。根据飞机型号可划分为通用数据和型号专用数据表。按功能可将数据分为三大类：其一为飞机原始数据；其二为用于实时检测与评估的试飞数据和风剖面等通用数据；其三为实时仿真结果数据，包括各系统生成的结果及大量的交链数据。数据表系统的结构如图5－6 所示。

图5－6　飞行实时仿真系统数据库的数据表系统

整个数据表系统自上而下呈树状分布，分支结构具有4 个层次，即数据类型抽象层、数据表层、数据项层和自变量层。通过对数据表逻辑层设计和物理层设计可以得到数据表系统的层次数据模型及其基本数据结构，并以此建立相关的数据模型。(www.zuozong.com)

符号字典是数据库与模型库的接口。实时仿真程序模块之间的数据传递是通过全局符号变量和公共数据区实现的，因此必须通过建立符号字典来统一管理。符号字典管理系统是对符号字典进行统一管理和操作的系统，包括对字典和符号表的各项操作和安全管理。同样它也涉及数据处理、数据恢复、安全性和完整性等方面的要求。打开符号字典管理系统后，对符号对照表的操作可分为表操作和记录操作两类。另外，在飞行实时仿真系统的数据库中含有多种不同类型的飞机型号数据，每种型号中都有一套自身早已定义并使用的符号系统，而每一种符号系统存在着或大或小的差异，这样不利于整个飞行仿真系统的调度和数据的传送，也不利于系统调试和跟踪。因此，必须建立一套完善的符号字典来衔接各个相关的模块。模型库与调试环境对数据的访问就是符号字典提供的数据接口，模型库无须知道数据库的内部结构，只要了解数据的外部表征，通过数据的符号名就可获取所需的数据。因此对数据库来说符号字典是数据库与应用软件之间数据传输的通道，其对整个数据库起着封装作用。

飞行仿真数据库管理系统是整个数据库系统的一个重要组成部分，它允许一个或多个用户对数据库中的数据提出请求（包括查询、修改和删除等），并以合乎使用者要求的格式提供给用户。它是由原始数据格式转换子系统、数据管理子系统、符号字典管理子系统和系统管理4 部分组成的，如图5－7 所示。

图5－7　飞行实时仿真系统数据库的管理系统

当建立包含多种飞机型号的数据库时，每种型号的原始数据格式各不相同，甚至在同一型号内部，多种数据格式同时并用的现象也很普遍。因此，为使各类飞行仿真数据能有效地被本数据库使用，必须首先建立一套规范的数据库格式。这样既增加了数据的通用性，又有利于数据的交流和使用，同时也降低了数据管理系统的复杂性。按照上述飞行实时仿真系统数据库的结构和层次关系，数据管理系统从上而下以系统划分数据。每一个系统分组构成一个独立的基本数据子库，基本数据子库由一个或多个数据表构成，它分属于相关的型号数据库和通用数据库。整个数据管理系统包括数据库和数据表的操作及数据管理。

为了便于识别数据库中数据的类型和具体数据输入中自动分组，可采用“符号字典”，并对其数据项、变量名按一定规则统一命名。