sqlite数据库在军用测试装备中的应用

0 引言
随着大规模集成电路技术的快速发展和计算机技术的综合应用，军用测试装备的集成化、小型化、信息化、自动化程度越来越高，装备的复杂程度也不断提高。

要提升软件系统的自动化、智能化性能，核心要素在于如何实现对装备参数状态信息的采集、存储和处理。

在军用装备内部所有的人员操作信息、控制状态信息、参数配置信息、故障信息等都要进行高效的存储、管理和应用，这也为装备的后期维护保障提供科学依据。

目前，现有装备在实现这一功能上，主要通过本地存盘文件、链接SQL Sever 数据库等方式
[1]
，存在数据
格式不统一、占用计算机资源过多、不适用于嵌入式系统、无法跨平台操作等问题，本文主要介绍SQLite 数据库，实现军用测试装备数据存储的统一应用。

1 军用测试装备现状分析
军用测试的主要测试对象有炮弹、导弹、运载火箭等在全弹道过程中的动态参数及其相互关系，火炮发射的膛压或弹底压力及火炮结构的动载荷参数，战斗部冲击波场对各种目标的毁伤作用及其评估，各种导弹、航天器的数据记录仪，子母弹抛散规律的动态参数等等[2]。

在这种高温、高压、高冲击的环境下，高效存储实际运动过程中的各种动态参数尤为重要。

通过对军用测试装备的综合分析，信息处理方面目前
存在以下几个问题[3-5]：
（1）各部分的存储方式不一；（2）关键信息存储分散，不利于信息的后期分析和统一管理；（3）数据库占用过多系统资源，数据库安装配置较复杂；（4）无法在嵌入式系统中应用。

2 SQLite 数据库
SQLite 是一款基于C 语言开发的轻量型嵌入式关系数据库引擎，已经发展到SQLite3版本，使目前使用较广泛的嵌入式数据库。

相对于传统数据库，SQLite 具有更好的实时性、系统开销小、底层控制能力强的优点[6-7]。

图1为SQLite 体系结构图，SQLite 数据库的权限只依赖于应用程序的开销，程序内部不需要管理和网络配置，减少了应用程序的开销。

a scheme of using lightweight database SQLite in military test equipment. SQLite database has the characteristics of lightweight, independence, isolation and cross platform. SQLite database is used for data acquisition and processing in a shock wave test. The measured results show that the terminal program runs stably, responds quickly, and has complete data recording and query functions. Compared with other databases, SQLite database is easy to link and meets the requirements of military test equipment.Keywords ：SQLite database;military test equipment;data processing
图1 SQLite 体系结构图
SQLite 数据库小于225KB，数据库是一个单独的普通磁盘文件，能够被定位可移植性好。

支持大多数计算机接口使其在Windows、Linux、等主流操作系统上无缝运行，可实现数据库文数据存储在单个物理文件中支持2TB （6）数据库源码完全开放。

可用于任何商业和非商业产品。

基于以上分析，在测试设备各个系统内使用SQLite 数据库进行数据管理，可以有效解决军用测试装备在信息处理上的相关问题。

3 SQLite 在某冲击波试验中的的编译和使用
冲击波是弹药爆炸对人员、设备和防护结构产生损伤和破坏效应的主要因素之一，在后续研究中，对冲击波数据的存储是最基本、最重要的。

图2 SQLite Library 工具包
SQLite 没有提供针对Windows 系列平台统一的工程配置文件，只提供了相关的API 代码，使用时是根据不同平台创建工程。

使用NI LabVIEW 平台编译Windows 系统中SQLite 应用程序具体流程如下：
Step1：下载LabVIEW 平台下的drjdpowell SQLite 工
具包。

该工具包中提供了一些封装好的SQLite API 函数，包含vi 函数和lib 文件，下载后将其安装在VI Package Manager 中，该软件与LabVIEW 配合使用，vi 函数保存在函数工具栏的互连接口中，如图2所示。

Step2：新建LabVIEW 工程，在程序框图中调用SQLite Open.vi、Execute SQL.vi、SQLite Close.vi 等函数，即可实现对SQLite 数据库的访问和管理，SQLite 数据库解码数据和数据处理程序框图如图3所示。

Step3：生成应用程序，可移植到任何Windows 系统上使用。

测试试验结果表明，通过SQLite 存储，保证了冲击波数据的完整性，而且与保存在本地磁盘相比，所用时间大大缩短，后续处理数据解码方便，并且数据量小，从数据源上减少了程序内存，提高程序运行速度。

4 结论
本文结合目前军用装备在信息存储上存在问题以及SQLite 数据库具有轻量级、独立性、隔离性、跨平台等特点，提出在军用测试装备中使用轻量型数据库SQLite 的方案。

在某冲击波试验的数据处理中，实现了数据的高效存储，保证了数据的完整性，方法可实施性强，该方案的提出对军用测试装备的数据存储有一定的理论和工程意义。

参考文献
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中国航空工业集团有限公司防务生产与保障部、中国航空工业技术装备工程协会.2019航空装备服务保障与维修技术论坛暨中国航空工业技术装备工程协会年会论文集.中国航空工业集团有限公司防务生产与保
图3 SQLite 解码数据和数据处理程序框图
（下转第37页）
波形的对称性，使用一个双口ROM 存储1/4个周期的波形，即可通过查表控制来产生完整周期。

同步信号处理实现将单片机输入的同步控制信号转变为与主时钟同源的信号，用于同步DAC 和FPGA 的时钟。

4 测试结果
八通道信号产生器按照图2所示的硬件结构进行了设计制造，按照图3所示软件结构进行了单片机和FPGA 程序设计，对输出信号进行了测试。

使用Agilent 的信号分析仪N9020A 对输出信号进行频谱测量。

针对单音信号，部分频点的信号幅度及杂散抑制值如表1所示。

测试结果表明，输出信号能够达到400MHz 带宽，带内杂散抑制在50dBc 以上，幅度一致性在1dB 以内，达到工程应用要求。

表1 八通道信号产生器测试结果输出频率/MHz
信号幅度/dBm
杂散抑制/dBc
10-4.35630
-3.7
53
12 : 31-33.
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作者简介
冯鹤（1984--），男，工程师，主要研究方向：信号处理、高速电路。

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作者简介
刘璐瑶（1992--），女，硕士，工程师，主要从事火炮测试方面
的研究。

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