CN103198143A

CN103198143A - 一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统

Info

Publication number: CN103198143A
Application number: CN2013101357844A
Authority: CN
Inventors: 林连雷; 姜守达
Original assignee: Harbin Institute of Technology
Current assignee: Harbin Institute of Technology
Priority date: 2013-04-18
Filing date: 2013-04-18
Publication date: 2013-07-10

Abstract

一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，涉及一种仿真资源数据处理控制系统。是为了解决现有的仿真资源管理系统的通用性和开放性受限严重的问题。它由四层的组织结构组成，第一层组织结构用于采用N个数据库服务器存储仿真资源信息，N为正整数；所述每个数据库服务器均能够处理任何形式的原始信息；第二层组织结构用于进行数据组织和仿真资源仓库服务；第三层组织结构用于面向用户的应用，以浏览器/服务器模式提供仓库管理器功能；第四层组织结构用于外部访问，包括用户直接调用或访问仿真资源仓库服务，以及直接访问以网站形式存在的仓库管理服务器。本发明适用于虚拟试验的仿真资源数据调用。

Description

一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统

技术领域

本发明涉及一种仿真资源数据处理控制系统。

背景技术

虚拟试验作为一种低成本、高效率、短周期的新型试验手段在军工行业被广泛采用，并逐渐成为与实物试验并重的试验验证方法。在虚拟试验中会用到很多仿真试验资源，虚拟试验技术的发展促进了人们对仿真资源管理的研究。

美国国防部于1995年提出的建模与仿真主计划(MSMP)中首次提出了创建建模与仿真资源库系统(MSRR)，MSRR中提出了对分散在各个服务器上的资源进行统一整合的方法，同时为用户提供进行资源库管理的服务。澳大利亚国防部门也提出建立了分布仿真资源库(DSR)，DSR是基于P2P结构的实例资源库。国内对仿真资源管理的研究近些年才兴起，尤其是HLA成为主流仿真技术后，国防科技大学、北京仿真中心等研究单位对MSRR进行了研究，并提出各自的资源管理系统。但这些仿真资源管理系统多是针对HLA体系进行设计，其通用性和开放性有一定的局限性。

发明内容

本发明是为了解决现有的仿真资源管理系统的通用性和开放性受限严重的问题，从而提供一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统。

一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，它由四层的组织结构组成，

第一层组织结构用于采用N个数据库服务器存储仿真资源信息，N为正整数；所述每个数据库服务器均能够处理任何形式的原始信息；

第二层组织结构用于进行数据组织和仿真资源仓库服务；

所述数据组织的含义是：通过互相通信共享第一层存储的原始数据，以及将分布式的数据库进行联合，并按统一的格式进行组织；

仿真资源仓库服务的含义是：用于为外部程序和仓库管理器提供访问数据的各种服务；

第三层组织结构用于面向用户的应用，以浏览器/服务器模式提供仓库管理器功能；

第四层组织结构用于外部访问，包括用户直接调用或访问仿真资源仓库服务，以及直接访问以网站形式存在的仓库管理服务器。

第一层组织结构中的每个数据库服务器能够处理的原始信息的形式包括相关数据库、多媒体数据库、面向对象数据库或任何其他持久存储装置中的数据。

仿真资源仓库服务为外部程序和仓库管理器提供访问数据的各种服务具体为：添加资源、下载资源、统计和权限管理。

仿真资源仓库服务为外部程序采用Web Service接口实现。

仿真资源仓库服务为仓库管理器提供访问数据的各种服务是采用动态链接库形式的函数调用实现。

仓库管理器通过调用仓库服务实现对资源仓库的全面管理。

仓库管理服务器用于资源注册管理、对象模型管理、组件模型管理、资源授权管理、数据库管理、用户管理和分类统计。

本发明是一一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，该系统将众多的分散的虚拟和实体资源进行抽象分析，用数据库的表格进行描述，利用数据库管理系统进行统一规划组织，构建了分布式的数据库系统，并提供仓库管理服务器这样的应用程序供用户对整个数据库系统进行管理，具有良好的通用性。同时，本发明实现了对资源和用户的添加、删除、更新、授权等功能，并对外提供数据库访问接口供其他外部软件访问，具有良好的开放性。

附图说明

图1是本发明的组织结构示意图；图2是仓库管理服务器的功能示意图；图3是仓库管理服务器中各数据库中数据结构示意图。

具体实施方式

具体实施方式一、结合图1说明本具体实施方式，一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，资源仓库主要实现对仿真资源信息的存储与管理，它本质上是一个庞大的、统一的、安全的、由分布式数据库组成的数据库。图1为本发明的组织结构。它呈现给用户的是一个单一的“逻辑”仓库，同时能够为不同种类的试验任务及系统使用仿真资源提供接口机制。资源仓库采用四层的组织结构，各层功能如下：

第一层包含数据库中的原始数据，即存储的各种资源信息。每一个数据库都有数据库服务器来处理任何对信息有用的形式中的原始信息，数据库服务器以处理相关数据库、多媒体数据库、面向对象数据库，或任何其他持久存储装置。

第二层主要负责数据的组织与服务。“数据组织”通过互相通信共享第一层存储的原始数据，将分布式的数据库联合起来，并按统一的格式进行组织。“仓库服务”用于为外部程序和仓库管理器提供访问数据的各种服务，如添加资源、下载资源、统计、权限管理等。提供给外部程序的服务接口采用Web Service技术实现，提供给仓库管理器的服务采用动态链接库形式的函数调用实现。

第三层为面向用户的应用层，以B/S(浏览器/服务器)模式的服务器提供仓库管理器功能，仓库管理器通过调用仓库服务实现对资源仓库的全面管理。

第四层为外部访问层，用户可以通过外部程序直接调用Web Service接口的仓库服务，访问资源仓库。另外，用户也可以通过浏览器直接访问以网站形式存在的仓库管理器，实现对资源仓库的访问。

本发明中资源仓库中数据库的功能主要体现在对各种信息的存储、更新、查询、删除操作上，这些需要记录的信息主要包括：

1、资源信息：用于描述资源的特征，便于资源的分类管理与查找使用。资源具体分为两种：组件模型与对象模型。

2、用户信息：用于描述一个用户的单位、登陆账号密码等信息，方便用户管理与资源授权管理。

3、数据库信息，提供数据库服务器的链接信息，包括服务器名、IP地址等，实现对数据库的管理。

4、授权信息：记录了资源与用户间的关系，定义了用户的资源需求以及其可用资源。

5、数据库备份信息：对各分布数据库的备份情况进行了记录，以便数据库的备份与恢复。

本发明中数据库表如图2所示：通过上文对HIT-TENA资源仓库的存储信息的分析，进行了数据库的概念结构与逻辑结构设计，最终转化为物理结构，即数据库表的设计。图2所示为资源仓库的数据库表关系：

表Resource和表ResourceFile可以完整的描述一个组件模型。

其中Resources用以描述组件模型的基本信息：生产信息、使用信息、组件版本等；

ResourcesFile用于记录组件的文件信息，两表通过ResID进行关联。

表ObjModel描述对象模型，相对于组件模型，对象模型的结构比较简单：对象模型ID(ObjModID)、对象模型名称(ObjModName)以及三个相关文件；

表ObjUserLicense用于存储对象模型的使用授权信息；

表Users存储了用户的登陆验证信息：用户名和密码，及用户角色信息，以便于设置用户权限；

表UserUnit用于存储用户所属的单位信息；

表Userlicense定义每个用户对不同资源的操作权限，首先，普通用户和管理员对资源的读写权限不同；其次，当具体到单个资源时，不同用户对其读写的权限也是不同的。另外，该表还存储了普通用户对于资源的需求，当用户实际的资源编辑范围无法满足自身需求时，可以提出申请，而申请信息便存储于该表中。通过LicenseType来判断用户对特定资源的操作权限，及申请类别。

表DBServer存储分布式数据库的信息，包括数据源名称、所在计算机的IP地址、登录名称及密码等；

表DBBackup用于存储数据库的备份信息，包括备份的计算机IP、文件路径、文件名称等信息。

本发明中的仓库管理服务器作为应用层程序，提供给用户可视化界面进行资源仓库的管理，包括资源添加、更新、删除，数据库的备份恢复，管理资源与用户之间的关系等。图3为资源仓库管理器的功能模块划分。

下面结合图3对各模块进行介绍：

1、资源注册管理

对于新资源，用户可以通过资源管理器的注册机制，将其写入数据库中。不管是组件模型还是对象模型，用户首先必须选择要注册的数据库，即用户可以选择将欲注册资源写入哪一个在线的数据库中。

组件模型的注册方式有两种，一种是从已有的组件模型基本描述xml文件中拷贝注册，另一种便是手动录入组件模型的所有信息。组件模型信息包括组件模型基本信息(如名称、ID、功能及状态)、组件模型生产信息(如生产厂家、序列号及生产日期)、组件模型的使用信息(如使用人、单位、上级等)和组件模型的相关文件(描述文件等)。

对象模型的描述方式与组件模型相似，且比较简单，不再赘述。

2、对象模型管理

对象模型的管理实现对对象模型的检索、编辑、删除、权限管理、下载等功能。

对于对象模型，管理员和普通用户的权限是不同的；而不同的普通用户对于同一对象模型的权限也是不同的，因此对象模型的管理模块要联合数据库表ObjModel和ObjUserLicense来进行，即首先判断用户类型，再绑定表ObjModel中数据，最后判断登录用户与每一个对象模型的关系。

3、组件模型管理

组件模型的管理实现对组件模型的检索、编辑、删除、权限管理、下载使用等功能。

不同的用户对于组件模型有不同的管理权限，管理员可以浏览、使用、管理所有的组件，普通用户只能管理已被授权给自己的组件，这需要读取UserLicense表。与对象模型授权有所不同，由于组件模型的构成较复杂，因此组件模型的授权也比较复杂，分为几个级别：

A、浏览权限，用户可以查看组件模型基本信息，不能使用、修改组件模型。在此权限基础上，用户可以申请对组件模型的使用权限。

B、使用权限，用户可以查看组件模型基本信息，也可以下载组件模型相关文件，使用组件模型。在此权限基础上，用户可以申请对组件模型的修改权限。

C、修改权限，用户可以查看、使用、修改组件模型，这是对组件模型的最高权限。管理用对所有组件模型具有此权限。

4、资源授权管理

资源的授权管理就是管理员对普通用户的资源操作权限进行授予或取消。仓库管理器中的权限管理主要有四种类。

A、单个资源的授权管理

管理员在进行资源管理时，可以进入单个资源的授权管理界面，系统会显示目前用户对该资源的使用情况，管理员对用户进行授权或取消授权。在系统设计时，运用了AJAX局部刷新技术，当改变了授权类型的选择，或是删除、添加了授权记录，两个表格都会自动刷新。

B、单个用户的资源授权管理

管理员进行用户管理时，可以查看用户对所有资源的使用情况，即是否被授权，可以根据资源进入资源的授权管理界面对授权情况进行修改。

C、多资源多用户的授权管理

管理员通过组件模型授权管理，可以进行多资源多用户批量授权。管理员可以将任意组件模型的编辑权限赋予任意或多个用户。

D、授权申请与管理

普通用户在资源浏览过程中，对于自己授权范围外的资源可以提出授权申请，管理员对这些申请进行处理。

5、数据库管理

关于数据库的管理只有管理员才有权限进行操作，这一模块主要包括以下几个部分：

A、各个数据库服务器状态查看。探测每个服务器在线与否。

B、已注册的数据库服务器的信息维护。可以对已经存在的数据库进行删除以及信息更新。

C、新的数据库服务器的添加。加入新的数据库服务器。

D、数据库的备份与恢复。对于在线的数据库服务器可以备份数据或将以前的备份导入恢复数据。

6、用户管理

对于仓库管理器的用户进行管理，只有管理员才有权限进行操作，这一模块主要包括：

A、新的用户添加。

B、已注册用户的信息的维护。对于已注册用户进行删除或是信息更新。

C、指定用户的资源授权管理。将在资源授权管理模块中介绍。

7、分类统计

用于对存储在数据库中的组件资源进行分类统计，并对统计结果报表输出。支持对组件资源进行多种类型的分类统计，如按资源类型统计、按资源状态统计、按生产厂家统计等等。

分类统计及报表功能由VS2008提供的CrystalReport报表生成工具，可以方便的从数据库读取数据，根据用户的统计项选择动态加载已经设计好的带有报表表头、分组统计项、以及图表项等的图文并茂的资源的统计信息。

本发明的资源仓库Web服务：

1、资源仓库Web服务需求分析：

除了支持用户通过浏览器访问之外，资源仓库需要能够与虚拟试验中所用到的各种软件或程序进行信息交互，如一些虚拟试验系统的建模软件需要调用资源仓库的资源索引服务，生成资源信息列表，并可获取选定资源的信息；试验试验中所用的数据采集器、数据分析与处理软件、综合显示软件需要调用资源仓库的资源索引服务，获取选定资源的信息等等。因此，需要为资源仓库设计特定的服务接口，供其他外部软件调用，获取资源相关的各种信息及服务器状态等。

2、资源仓库Web服务接口：

仓库服务接口采用Web Service技术开发，Web Service是一种新的网络应用程序分支，它们是自包含、自描述、模块化的应用。Web服务中数据格式为XML，而XML具有平台无关性的优点，因此Web Service的工作过程不用考虑客户端和服务器端的系统和平台。Web Service本身其实是在实现应用程序间的通信，或者说是实现跨平台的可互操作性。因此，HIT-TENA仓库服务采用Web Service机制编写。表1所示为主要的Web服务函数。

表1资源仓库Web服务函数

本发明是一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，该系统将众多的分散的虚拟和实体资源进行抽象分析，用数据库的表格进行描述，利用数据库管理系统进行统一规划组织，构建了分布式的数据库系统，并提供仓库管理服务器这样的应用程序供用户对整个数据库系统进行管理，具有良好的通用性。同时，本发明实现了对资源和用户的添加、删除、更新、授权等功能，并对外提供数据库访问接口供其他外部软件访问，具有良好的开放性。

Claims

1.一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征是：它由四层的组织结构组成，

第二层组织结构用于进行数据组织和仿真资源仓库服务；

所述数据组织的含义是：通过互相通信共享第层存储的原始数据，以及将分布式的数据库进行联合，并按统一的格式进行组织；

2.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于第层组织结构中的每个数据库服务器能够处理的原始信息的形式包括相关数据库、多媒体数据库、面向对象数据库或任何其他持久存储装置中的数据。

3.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于仿真资源仓库服务为外部程序和仓库管理器提供访问数据的各种服务具体为：添加资源、下载资源、统计和权限管理。

4.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于仿真资源仓库服务为外部程序采用Web SerVice接口实现。

5.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于仿真资源仓库服务为仓库管理器提供访问数据的各种服务是采用动态链接库形式的函数调用实现。

6.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于仓库管理器通过调用仓库服务实现对资源仓库的全面管理。

7.根据权利要求1所述的一种用于虚拟试验的仿真资源数据处理控制系统，其特征在于仓库管理服务器用于资源注册管理、对象模型管理、组件模型管理、资源授权管理、数据库管理、用户管理和分类统计。