一种机载嵌入式数据读取与写入方法及应用技术

本发明专利技术涉及一种机载嵌入式数据读取与写入方法及应用，采用全量写的方式，在飞机飞行环境下进行数据的加载以及保存，分为数据文件读取和数据文件写入

【技术实现步骤摘要】
一种机载嵌入式数据读取与写入方法及应用


[0001]本专利技术属于数据存储方案，涉及一种机载嵌入式数据读取与写入方法及应用
。

技术介绍

[0002]近年来，我国航空装备的系统性
、
集成性
、
复杂性随着航空技术的快速发展而日益增强，机载数据急剧膨胀并趋于繁多和复杂，传统的文件管理已经无法满足当前机载数据管理的需要
。
另一方面，数据库作为一个有组织
、
可共享
、
可管理的数据集合，目前所涉及发展的领域越加广泛，理论技术也相当成熟，数据库的应用范围也随着数据存储的迅猛发展而更加深入
、
具体化
。
在航空电子系统中开始引入数据库技术进行数据管理，这是为了增强数据管理能力，一般为机载嵌入式数据库管理系统
。
[0003]航空机载系统引入数据库技术实现数据管理，以进一步增强其数据管理能力
。
受限于那些只适用于
PC、
体积庞大
、
延时较长的数据库技术无法满足机载系统开发的需求，因此机载数据库通常采用嵌入式数据库，以满足机载环境的要求
[1]。
机载嵌入式数据库是保障飞行和运行安全的重要环节之一，是现代航空器飞行管理系统和自动飞行控制系统进行飞行控制的主要信息源和重要依据，也是飞行数据管理系统的重要组成部分
。
[0004]数据的存储管理是数据库管理系统最基本的功能，也是数据库管理系统中最频繁
、
对可靠性要求最高的操作，所以数据存储在数据库管理系统中的设计思想
、
处理策略和实现算法，不仅直接决定了存储管理子系统的性能和可靠性，而且对整个数据库管理系统的性能和它的健壮性都有直接的关系，因此数据库管理系统中的存储技术值得重视
。
[0005]目前关于航空机载数据的存储有以下几个问题：
[0006]1.
机载数据一般是结构化数据，结构化数据是指严格遵循数据格式和长度规范，通过二维表结构逻辑表达和实现的数据，又称行为数据，其特征是：数据以行为单位表示，一行数据表示一个实体的信息，每一行数据的属性是一样的，数据是以行为单位的形式表达的，并且单张数据表数据总量不是很大，且已经预先定义过最大的记录条数，方便预处理，为数据表提前申请相应存储空间
。
为高效存储机载数据这一结构化数据，需要选择合适恰当的数据库数据存储模型
。
[0007]2.
机载数据的数据类型不仅包含整形
、
字符串以及浮点型数据，有时还会使用到例如卫星图片这类的大对象数据，不同于常规的整形以及字符串这类数据，其本身占用空间较大，对于其存储空间的利用以及如何高效读取是个难点
。
并且针对字符串在常规数据库中的两种形式
(Char
类型和
Varchar
类型
)
引申出记录是不是定长的问题，在机载嵌入式数据库中如何实现可能会有一个侧重点
。
[0008]3.
机载数据中对数据表的主要操作为增删改查，并且对机载数据的操作基本不涉及统计分析，是一种典型的
OLTP
使用场景，这对数据库存储模型以及数据的组织形式提出了一定的要求
。

技术实现思路

[0009]要解决的技术问题
[0010]为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种机载嵌入式数据读取与写入方法及应用，解决受限于那些只适用于
PC、
体积庞大
、
延时较长的数据库技术无法满足机载系统开发的需求
。
本专利技术从数据库的存储方案出发，通过对存储介质，数据存储模型以及数据文件组织等多个方面对其进行设计构造
。
[0011]技术方案
[0012]一种机载嵌入式数据读取与写入方法，其特征在于：采用全量写的方式，在飞机飞行环境下进行数据的加载以及保存，分为数据文件读取和数据文件写入：
[0013]一种机载嵌入式数据读取与写入方法，其特征在于：采用全量写的方式，在飞机飞行环境下进行数据的加载以及保存，分为数据文件读取和数据文件写入：
[0014]数据文件读取：在数据库启动时，从外存中将数据文件中的数据加载到内存中，不包括图片和视频数据，流程如下：
[0015]首先，打开数据文件并读取
Header Section
文件，文件包含的基本信息为用户表的个数
、
用户自定义索引的个数以及根信息中
Root Tuple
的大小；
[0016]对读取的
Header Section
数据进行处理，提取其中的
TableNum、IndexNum、RootTupleSize
和
Offset
信息；
[0017]计算出
RootTable
的范围：
[0018](TableNum+IndexNum)*RootTupleSize}
；
[0019]从数据库文件读取
RootTable
中的所有
Tuple
，并根据
Tuple
构建
TableList
以及
IndexList
；
[0020]最后，依据
IndexList
中的索引信息，在内存中构建
TableList
中各个表的相应索引结构；
[0021]数据文件写入：在数据库退出时，将内存中的数据保存到外存中，流程如下：
[0022]根据内存中的信息计算
Regular Data Offset。Regular Data Offset
是指
Regular Data Section
在文件中的偏移量：
[0023]Regular Data Offset
＝
FileHeadSize+RootOInfoSize+SchemaInfoSize
[0024]打开数据库文件并将
Header
重新写入到数据库文件中，所述
Header
中包含了数据库的基本信息和各个数据块的偏移量信息；
[0025]根据内存中的
TableList
和
IndexList
将其写入到文件中的
Header
末尾
。
[0026]所述
TablNum、IndexNum、RootTupleSize、Offset
属性包括数据库中表和索引的数量
、Root Tuple
的大小以及各个数据块的偏移量
。
[0027]所述根据
Tuple
构建
TableList
以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种机载嵌入式数据读取与写入方法，其特征在于：采用全量写的方式，在飞机飞行环境下进行数据的加载以及保存，分为数据文件读取和数据文件写入：数据文件读取：在数据库启动时，从外存中将数据文件中的数据加载到内存中，不包括图片和视频数据，流程如下：首先，打开数据文件并读取
Header Section
文件，文件包含的基本信息为用户表的个数
、
用户自定义索引的个数以及根信息中
Root Tuple
的大小；对读取的
Header Section
数据进行处理，提取其中的
TableNum、IndexNum、RootTupleSize
和
Offset
信息；计算出
RootTable
的范围：
(TableNum+IndexNum)*RootTupleSize}
；从数据库文件读取
RootTable
中的所有
Tuple
，并根据
Tuple
构建
TableList
以及
IndexList
；最后，依据
IndexList
中的索引信息，在内存中构建
TableList
中各个表的相应索引结构；数据文件写入：在数据库退出时，将内存中的数据保存到外存中，流程如下：根据内存中的信息计算
Regular Data Offset、Regular Data Offset
是指
Regular Data Section
在文件中的偏移量：
Regular Data Offset
＝
FileHeadSize+RootOInfoSize+SchemaInfoSize
打开数据库文件并将
Header
重新写入到数据库文件中，所述
Header
中包含了数据库的基本信息和各个数据块的偏移量信息；根据内存中的
TableList
和
IndexList
将其写入到文件中的
Header
末尾
。2.
根据权利要求1所述机载嵌入式数据读取与写入方法，其特征在于：所述
TablN...

【专利技术属性】
技术研发人员：张利军，丁耀萍，黄武洋，陈建全，李战怀，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：