一种面向飞行训练安全的接口数据库设计方法与流程

1.本发明涉及数据库设计技术领域，尤其涉及一种面向飞行训练安全的接口数据库设计方法。


背景技术：

2.随着飞机信息化程度的提高，大量标准化的飞行数据可在飞机本身安装的计算机和数据记录仪中记录，承载的信息也较为准确客观，已有文献公开了用于分析飞行器飞行期间所记录的飞行数据的方法及飞行数据的交互、传送与接收方法，但此类文献大部分是针对无人机飞行器数据，数据来源单一，且无人机飞行器数据与有人机飞行数据在数据维度、数据构成等方面均存在明显差异。
3.飞行安全一直是国内外航空领域关注的热点，现阶段，飞行安全的总体形势依然严峻，若不能及时发现飞行过程中潜在的安全问题并采取有效措施控制，将会危及飞行安全，进而导致安全事故的发生。
4.实际上，当前飞行安全涉及多个系统的数据，如机载数据、维修数据等，各应用系统在建设时均按照业务需求建立，数据库表及字段格式不统一，无法进行有效集成和综合分析。鉴于此，迫切需要设计并建立一套面向飞行训练安全的接口数据库，对产生的大量业务数据进行存储，实现数据的集成融合，便于后续通过数据分析挖掘手段，发现飞行中可能存在的安全隐患。


技术实现要素：

5.本发明所解决的技术问题在于提供一种面向飞行训练安全的接口数据库设计方法，以解决上述背景技术中的问题。
6.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种面向飞行训练安全的接口数据库设计方法，具体步骤如下：（1）需求收集与分析反映构建面向飞行训练安全的接口数据库的实际要求，综合现有数据与需求形成集成需求：1）充分了解原始业务系统的数据情况、研究需处理的数据对象，确定接口数据库的功能，并充分考虑今后扩充和改变的多业务系统数据；2）数据类型复杂，面向飞行训练安全的接口数据库包含多种结构的数据，数据内容千变万化，格式多种多样；3）数据量大，随着飞行架次的增加，面向飞行训练安全的接口数据库存储的数据日益累积，数据量巨大；4）数据质量不一，由于本实施例需集成多类飞行安全数据和维修保障数据，数据的质量不同，规模大小不一，数据之间的关系复杂，使得设计数据库的逻辑复杂；（2）概念结构设计将需求分析得到的集成需求抽象为信息结构，形成一个独立于具体dbms的概念模型，采用的策略是自底向上的方法，即自顶向下进行需求分析，而后再自底向上设计概念结构，面向飞行训练安全的接口数据库概念设计分两步进行，第1步是抽象数据并设计局部视
图，第2步是集成局部视图，得到全局e-r图；（3）逻辑结构设计逻辑设计的任务是将概念设计阶段设计好的全局e-r图转换为与数据库管理系统支持的数据模型相符合的逻辑结构，逻辑结构设计分三步进行：1）将概念结构得到的全局e-r图转换为关系模型；2）将转换得到的关系模型向数据库管理系统支持的数据模型转换；3）对数据模型进行优化，通过面联系，而后将全局的e-r模型转换成关系模型，从而确定面向飞行训练安全的接口数据库的逻辑结构；（4）物理结构设计依据概念设计、逻辑结构设计及计算机系统进行设计，确定物理结构设计的参数，如数据结构、存取路径、存储空间、记录格式等，数据库的物理结构设计即为逻辑数据模型选取一个最适合物理结构的过程；（5）数据库实施完成接口数据库的物理设计后建立接口数据库，接口数据库系统采用开源数据库mysql，按照设计内容，在数据库中建立数据库逻辑和物理设计的结构，经过调试生成接口数据库，而后组织所有业务数据入库。
7.（6）数据库运行和维护在数据库系统运行过程中必须依据现实情况，不断对其进行评价、调整与修改。
8.有益效果：本发明基于现有飞行训练安全数据，设计数据库表关系，构建数据库表和字段，使之能够统一存储和管理飞行训练安全数据，有利于数据的标准化，保证了数据的完整性和一致性；同时通过构建的接口数据库，对飞行训练安全数据进行统一汇总，消除数据孤岛，为后续综合多类飞行数据进行关联分析，找出故障原因，发现潜在的飞行安全问题，提升飞行的安全预测能力，提供一种设计思路。
附图说明
9.图1为本发明的较佳实施例的设计流程示意图。
10.图2为本发明的较佳实施例中的接口数据库概念设计步骤图。
11.图3为本发明的较佳实施例的示例图。
具体实施方式
12.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
13.参见图1的一种面向飞行训练安全的接口数据库设计方法，具体步骤如下：（1）需求收集与分析反映构建面向飞行训练安全的接口数据库的实际要求，综合现有数据与需求形成集成需求：1）充分了解原始业务系统的数据情况、研究需处理的数据对象，确定接口数据库的功能，并充分考虑今后扩充和改变的多业务系统数据；2）数据类型复杂，面向飞行训练安全的接口数据库包含多种结构的数据，数据内容千变万化，格式多种多样；3）数据量大，随着飞行架次的增加，面向飞行训练安全的接口数据库存储的数据日益累积，数据量巨大；4）数据质量不一，由于本实施例需集成多类飞行安全数据和维修保障数据，数据的质量不同，
规模大小不一，数据之间的关系复杂，使得设计数据库的逻辑复杂；故本实施例基于数据的集成与融合，以飞行航后数据为主，数据主要来源于各个飞行数据记录设备、维修记录等，如表1所示，其数据记录过程具备高采样率、多参数并行存取的特点，且数据从传感器到存储介质是机载数据总线单向通信的过程，因此地面系统在航后译码所得的数据具有完备性、可靠性的特征，样本数据量充裕，数据静态，按照现有数据情况，设计接口数据库，为实现多类飞行安全数据的有效融合提供基础；表1 飞行训练安全数据类别（2）概念结构设计将需求分析得到的集成需求抽象为信息结构，形成一个独立于具体dbms的概念模型，本实施例的概念设计采用的策略是自底向上的方法，即自顶向下进行需求分析，而后再自底向上设计概念结构，面向飞行训练安全的接口数据库概念设计分两步进行，第1步是抽象数据并设计局部视图，第2步是集成局部视图，得到全局e-r图，如图2所示；本实施例概念结构设计采用e-r图描述；（3）逻辑结构设计逻辑设计的任务是将概念设计阶段设计好的全局e-r图转换为与数据库管理系统支持的数据模型相符合的逻辑结构，本实施例的逻辑结构设计分三步进行：1）将概念结构得到的全局e-r图转换为关系模型；2）将转换得到的关系模型向数据库管理系统支持的数据模型转换；3）对数据模型进行优化，通过面联系，而后将全局e-r模型转换成关系模型，从而确定面向飞行训练安全的接口数据库的逻辑结构，部分接口表结构，如表2所示：表2 飞行训练安全部分接口表结构示例
（4）物理结构设计依据概念设计、逻辑结构设计及计算机系统进行设计，确定物理结构设计的参数，如数据结构、存取路径、存储空间、记录格式等，数据库的物理结构设计即为逻辑数据模型选取一个最适合物理结构的过程；（5）数据库实施完成接口数据库的物理设计后建立接口数据库，如图3所示，本实施例的接口数据库系统采用开源数据库mysql，按照设计内容，在数据库中建立数据库逻辑和物理设计的结构，经过调试生成接口数据库，而后组织所有业务数据入库。
14.（6）数据库运行和维护在数据库系统运行过程中必须依据现实情况，不断对其进行评价、调整与修改。
15.本实施例面向飞行训练安全的接口数据库用于存放从业务系统抽取出来的飞行安全数据，这些数据从数据结构、数据之间的逻辑关系、数据粒度、组织方式等各个方面均与业务系统基本一致，但区别于业务数据库，此时的细节数据不是“当前、不断变化的”数据，而是“历史的，不再变化的”数据。由于接口数据库保存的是历史的、稳定的、集成的数据，是对以往历史数据的集成，数据将保留较长时间(5~10年不等)，且需要满足查询需要，因此，接口数据库的容量估算也应提前预见，首先确定重要数据的存储年限，相关表的平均字段长度值*每年的记录数*每年预计的增长，然后再加上20%的冗余，及磁盘预留的20%的冗余，数据库设计的不同阶段形成有数据库的各级模式，能够实现数据集成与融合，支持后续挖掘。