某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)踐

葉海明 付蓉 陳之光 楊仙源 王小平

摘 要：某型裝備開展了大量試驗(yàn)任務(wù)，隨之積累了海量的數(shù)據(jù)資源，亟需開展數(shù)據(jù)的交換共享工作，但由于可供交換共享的數(shù)據(jù)內(nèi)容及數(shù)據(jù)交換共享范圍不明確、數(shù)據(jù)分類及編碼不規(guī)范、在線交換共享缺少接口規(guī)定等多方面的原因，限制了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的交換共享，無法充分發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。為解決該問題，本文在數(shù)據(jù)交換共享政策要求的基礎(chǔ)上，考慮了試驗(yàn)活動的實(shí)際情況，在保證了數(shù)據(jù)安全性的前提下，最大限度地推動試驗(yàn)數(shù)據(jù)的交換共享，著重從數(shù)據(jù)資源、交換共享訪問、分類編碼、數(shù)據(jù)訪問控制等交換共享的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并搭建了系統(tǒng)平臺，推動了該型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)的交換共享，對交換共享的標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：試驗(yàn)數(shù)據(jù)，交換共享，元數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)編碼，訪問控制

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.07.006

0 引 言

隨著某型裝備試驗(yàn)工作的開展，積累了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)記錄了某型裝備性能表現(xiàn)及故障情況，對于武器裝備的改進(jìn)及部隊(duì)?wèi)?zhàn)法的完善有著重要的作用。但由于該型裝備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換工作標(biāo)準(zhǔn)尚不明確，尤其是在試驗(yàn)實(shí)施單位、裝備研制部門、科研院所及裝備使用單位等跨單位的數(shù)據(jù)交換共享無可遵循的標(biāo)準(zhǔn)[1]，限制了試驗(yàn)數(shù)據(jù)的交換共享，導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)的流動性不強(qiáng)、利用率不高，甚至部分?jǐn)?shù)據(jù)長期處于封存狀態(tài)，造成了極大的浪費(fèi)，不利于部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的提升和武器裝備的改進(jìn)。

為促進(jìn)并規(guī)范試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換，使試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換工作科學(xué)化、規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，最大限度發(fā)揮數(shù)據(jù)價值。本文從分析限制數(shù)據(jù)交換的因素入手分析，結(jié)合法規(guī)要求，從可供交換的數(shù)據(jù)的內(nèi)容、交換流程、分類編碼及交換方式等方面進(jìn)行規(guī)范，為試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換工作提供依據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)支撐。運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)雙重手段搭建相關(guān)平臺進(jìn)行實(shí)踐，在橫向上打通部隊(duì)之間的數(shù)據(jù)交換渠道、在縱向上打通部隊(duì)與工業(yè)部門之間的數(shù)據(jù)交換渠道，實(shí)現(xiàn)某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)的有效利用，推動裝備的改進(jìn)升級及部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力的提升。

1 主要問題及標(biāo)準(zhǔn)化工作路徑

1.1 存在的主要問題

導(dǎo)致試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換不順暢的主要原因有以下幾點(diǎn)。

（1）可供交換的數(shù)據(jù)資源內(nèi)容、數(shù)據(jù)交換范圍不夠明晰。哪些試驗(yàn)數(shù)據(jù)能開放、哪些數(shù)據(jù)不能開放的問題是制約數(shù)據(jù)開放的根本原因，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源梳理不夠系統(tǒng)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)內(nèi)容、分類方面定義不夠完善，導(dǎo)致有數(shù)據(jù)但不敢開放。

（2）數(shù)據(jù)開放缺乏標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)開放的指標(biāo)和指導(dǎo)尚不完善，由于數(shù)據(jù)資源種類繁多、格式、發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)等關(guān)鍵要求不統(tǒng)一，缺乏明確的分類及編碼標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換過程中數(shù)據(jù)的識別率低，數(shù)據(jù)需求單位很難及時檢索并獲取到所需的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（3）數(shù)據(jù)安全體系不健全。目前，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)分類分級規(guī)范較少，數(shù)據(jù)訪問控制不夠規(guī)范，缺少針對不同類型數(shù)據(jù)交換的原則指導(dǎo)[2]，部分?jǐn)?shù)據(jù)因存在敏感信息導(dǎo)致被人為限制交換共享，影響了數(shù)據(jù)交換共享工作的推進(jìn)。

1.2 應(yīng)對策略

為解決上述問題，本文基于某型裝備歷年積累的海量歷史數(shù)據(jù)特點(diǎn)及各單位的交換共享需求，開展該型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享標(biāo)準(zhǔn)化工作。主要依據(jù)《某型裝備數(shù)據(jù)采集通用要求》《

數(shù)據(jù)分類與編碼要求》《

名錄發(fā)布要求》等文件，從數(shù)據(jù)內(nèi)容及交換范圍的確定、元數(shù)據(jù)定義方法規(guī)范及數(shù)據(jù)分類編碼、數(shù)據(jù)交換共享業(yè)務(wù)流程入手，推動標(biāo)準(zhǔn)化工作。

（1）明確可用于交換的數(shù)據(jù)內(nèi)容及交換范圍。依據(jù)法規(guī)、國軍標(biāo)及軍內(nèi)相關(guān)文件明確可供交換的試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源；根據(jù)數(shù)據(jù)的類型及密級確定其交換共享的范圍，確保能夠滿足不同的使用需求，如：為工業(yè)部門提供故障數(shù)據(jù)和性能數(shù)據(jù)；為武器裝備的使用單位提供戰(zhàn)法及裝備保障數(shù)據(jù)。

（2）明確元數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)編碼定義及實(shí)施方法[3-4]。對多種類型試驗(yàn)數(shù)據(jù)的元數(shù)據(jù)進(jìn)行識別，基于元數(shù)據(jù)進(jìn)行分類編目形成唯一數(shù)據(jù)標(biāo)識，并構(gòu)建試驗(yàn)數(shù)據(jù)目錄，支持在線通過試驗(yàn)任務(wù)、標(biāo)識代碼、數(shù)據(jù)名稱等多種方式查詢試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源。

（3）規(guī)范數(shù)據(jù)交換的業(yè)務(wù)流程。根據(jù)數(shù)據(jù)選取、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)到位確認(rèn)等步驟規(guī)范在現(xiàn)階段實(shí)際工作條件下具備可執(zhí)行條件的數(shù)據(jù)交換共享流程。

（4）搭建數(shù)據(jù)交換平臺。針對現(xiàn)有某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換困難的問題，通過建立直連、轉(zhuǎn)發(fā)接口，通過端到端、數(shù)據(jù)中心訪問、交換中心交換等方式，實(shí)現(xiàn)根據(jù)權(quán)限、自動、在線、按需獲取試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

2 數(shù)據(jù)交換共享標(biāo)準(zhǔn)化內(nèi)容

2.1 數(shù)據(jù)資源內(nèi)容及交換范圍確定

根據(jù)《某型裝備數(shù)據(jù)采集通用要求》結(jié)合某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)用途，確定可供交換的試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源及交換范圍。

（1）數(shù)據(jù)資源方面，可供交換的試驗(yàn)數(shù)據(jù)為各試驗(yàn)單位均會產(chǎn)生且需提交給作戰(zhàn)試驗(yàn)相關(guān)單位的數(shù)據(jù)[5-6]，包括：文書資料數(shù)據(jù)，主要為大綱、任務(wù)單等；各類計(jì)劃數(shù)據(jù)，主要為裝備使用計(jì)劃等；裝備檔案數(shù)據(jù)，主要為裝備相關(guān)信息數(shù)據(jù)等；人員檔案數(shù)據(jù)，主要為人員、編制、組成等；維護(hù)保障數(shù)據(jù)，主要為日常保障數(shù)據(jù)、故障維修數(shù)據(jù)等；其他相關(guān)數(shù)據(jù)等。

（2）數(shù)據(jù)交換范圍方面，主要包括以下幾項(xiàng)。

1）公開發(fā)布范圍。公開發(fā)布數(shù)據(jù)資源發(fā)布范圍為所有與該型裝備相關(guān)的單位。

2）受控管理范圍。受控管理數(shù)據(jù)資源發(fā)布范圍為特定單位或部門，根據(jù)密級、涉及裝備及任務(wù)情況，主要為試驗(yàn)管理機(jī)構(gòu)、論證單位、試驗(yàn)單位、研制單位及其他單位等（詳見表1）。

2.2 元數(shù)據(jù)定義及數(shù)據(jù)編碼

2.2.1 元數(shù)據(jù)提取及定義

參考政府開發(fā)元數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，對試驗(yàn)數(shù)據(jù)根據(jù)產(chǎn)生的階段及屬性對其進(jìn)行定義（詳見表2）。

（1）數(shù)據(jù)屬性類元數(shù)據(jù)，即記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源自身信息屬性信息，包括數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)量、數(shù)據(jù)分類、數(shù)據(jù)編碼、數(shù)據(jù)標(biāo)識、承載介質(zhì)、數(shù)據(jù)類型等。

（2）數(shù)據(jù)過程類元數(shù)據(jù)，即在試驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生、交換等活動過程中產(chǎn)生的屬性信息，包括數(shù)據(jù)申請單位、數(shù)據(jù)申請人、數(shù)據(jù)提供單位、數(shù)據(jù)提供時間、數(shù)據(jù)接口等信息。

2.2.2 數(shù)據(jù)分類及編碼

依據(jù)《

數(shù)據(jù)分類與編碼要求》，通過數(shù)據(jù)內(nèi)容及特征對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，采用多層次、線分類法，試驗(yàn)數(shù)據(jù)規(guī)劃為3級，其中：一級分類，包括任務(wù)數(shù)據(jù)、試驗(yàn)設(shè)備設(shè)施數(shù)據(jù)、綜合性數(shù)據(jù)；二級分類包括試驗(yàn)資料數(shù)據(jù)、觀測數(shù)據(jù)、環(huán)境數(shù)據(jù)、模型數(shù)據(jù)及保障數(shù)據(jù)等；三級分類包括資料數(shù)據(jù)、光學(xué)測量數(shù)據(jù)、遙測數(shù)據(jù)、雷達(dá)測量數(shù)據(jù)、大氣環(huán)境數(shù)據(jù)、地理環(huán)境數(shù)據(jù)、仿真數(shù)據(jù)、維修保障數(shù)據(jù)、裝備檔案數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)編碼采用標(biāo)識碼和層次碼雙碼結(jié)構(gòu)標(biāo)識，其中：標(biāo)識碼為唯一標(biāo)識，不具有物理含義；層次碼反映類屬關(guān)系，采用變長多層數(shù)字結(jié)構(gòu)，首層碼長度為3位，后一層次碼長度在其前一層的基礎(chǔ)上加3位，依次類推，則某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)分類標(biāo)識符編碼見表3。

2.3 數(shù)據(jù)交換的業(yè)務(wù)流程

數(shù)據(jù)需求單位按照相關(guān)要求向數(shù)據(jù)提供單位提交數(shù)據(jù)共享申請，重點(diǎn)關(guān)注在線方式交換，對線下或離線方式不進(jìn)行過多考慮。交換共享流程主要包括數(shù)據(jù)發(fā)布、數(shù)據(jù)訪問、數(shù)據(jù)到位確認(rèn)等步驟，數(shù)據(jù)交換流程可如圖1所示。數(shù)據(jù)交換共享實(shí)施步驟主要包括以下幾項(xiàng)。

（1）數(shù)據(jù)選取。數(shù)據(jù)需求單位通過直連方式或轉(zhuǎn)發(fā)方式，在線訪問數(shù)據(jù)提供單位發(fā)布的數(shù)據(jù)目錄，選取所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)訪問。數(shù)據(jù)需求單位在線提交數(shù)據(jù)交接清單，通過轉(zhuǎn)發(fā)或直連方式獲取所需的作戰(zhàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1）轉(zhuǎn)發(fā)方式為數(shù)據(jù)提供單位將試驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)交換中心，再由數(shù)據(jù)交換中心提供至數(shù)據(jù)需求單位；

2）直連方式為數(shù)據(jù)提供單位將試驗(yàn)數(shù)據(jù)直接提供給數(shù)據(jù)需求單位，可通過點(diǎn)對點(diǎn)發(fā)送、數(shù)據(jù)接口調(diào)用及文件存儲系統(tǒng)數(shù)據(jù)抽取等方式實(shí)現(xiàn)。

（3）數(shù)據(jù)到位確認(rèn)。數(shù)據(jù)需求單位通過在線方式向數(shù)據(jù)提供單位反饋試驗(yàn)數(shù)據(jù)獲取到位情況。

3 交換共享平臺實(shí)現(xiàn)

3.1 數(shù)據(jù)發(fā)布

3.1.1 數(shù)據(jù)發(fā)布方式

主要依托現(xiàn)有軍用網(wǎng)絡(luò)或工業(yè)部門內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源發(fā)布，主要包括以下幾種（如圖2所示）。

（1）點(diǎn)對點(diǎn)發(fā)布。數(shù)據(jù)提供單位與數(shù)據(jù)需求單位通過網(wǎng)絡(luò)直接進(jìn)行聯(lián)通，數(shù)據(jù)需求單位根據(jù)授權(quán)直接查閱、下載數(shù)據(jù)資源或調(diào)用服務(wù)接口。

（2）數(shù)據(jù)中心發(fā)布。數(shù)據(jù)提供單位將數(shù)據(jù)資源發(fā)布至數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)需求單位根據(jù)授權(quán)查閱、下載數(shù)據(jù)資源或調(diào)用服務(wù)接口。

（3）交換中心發(fā)布。數(shù)據(jù)中心將數(shù)據(jù)目錄及服務(wù)接口到數(shù)據(jù)交換中心，由數(shù)據(jù)需求單位通過同網(wǎng)或跨網(wǎng)方式，通過數(shù)據(jù)交換中心根據(jù)授權(quán)查閱、下載數(shù)據(jù)資源或調(diào)用服務(wù)接口。

3.1.2 數(shù)據(jù)接口類型及定義

在授權(quán)通過后，通過數(shù)據(jù)接口獲取數(shù)據(jù)資源。主要由3種類型的數(shù)據(jù)接口提供數(shù)據(jù)資源獲取服務(wù)，主要有文件接口、數(shù)據(jù)庫接口、服務(wù)接口，數(shù)據(jù)接口定義見表4，具體要求如下。

（1）文件接口。一般用于傳輸音頻、視頻等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)文件等時效性高、體量大的數(shù)據(jù)。

（2）數(shù)據(jù)庫接口。一般用于通過數(shù)據(jù)庫接口，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫、表之間的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)交換共享，適用于業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換共享。

（3）服務(wù)接口。一般用于實(shí)時、體量小的數(shù)據(jù)交換共享，主要用于數(shù)據(jù)推送、數(shù)據(jù)訂閱。

3.2 數(shù)據(jù)訪問

3.2.1 訪問模式

數(shù)據(jù)訪問模式主要包括數(shù)據(jù)推送、數(shù)據(jù)訂閱及數(shù)據(jù)檢索3種方式。

（1）數(shù)據(jù)推送，主要為數(shù)據(jù)提供單位向上級主管單位通過在線形式提供數(shù)據(jù)，適用于時效性強(qiáng)且數(shù)據(jù)量較小的結(jié)構(gòu)化作戰(zhàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，如：各類計(jì)劃數(shù)據(jù)、維護(hù)保障數(shù)據(jù)等，初次推送全量數(shù)據(jù)之后按增量進(jìn)行推送。

（2）數(shù)據(jù)訂閱，數(shù)據(jù)提供單位可向試驗(yàn)管理機(jī)構(gòu)、論證單位、試驗(yàn)部隊(duì)、試驗(yàn)單位、研制單位按數(shù)據(jù)瀏覽權(quán)限提供數(shù)據(jù)訂閱。

（3）數(shù)據(jù)檢索，數(shù)據(jù)需求單位通過在線方式、根據(jù)單位權(quán)限基于任務(wù)、裝備、標(biāo)簽及數(shù)據(jù)分類編碼的簡單查詢和組合查詢操作。

3.2.2 訪問控制

由于試驗(yàn)數(shù)據(jù)資源的特殊性，其數(shù)據(jù)內(nèi)容及目錄信息均屬于涉密信息，不能隨意發(fā)布，故采用MAC（Mandatory Access Control，強(qiáng)制訪問控制），根據(jù)3.1節(jié)中規(guī)定的規(guī)則決定用戶可訪問的數(shù)據(jù)資源，禁止越權(quán)訪問，將可供訪問的資源分為4級，有特殊需求時亦可采用DAC、MAC、RBAC及ABAC相結(jié)合的訪問控制模式。表5展示了資源的訪問控制矩陣。

（1）無限制訪問（L0），公開發(fā)布無限制訪問資源，是無任何訪問權(quán)限限制的資源，此數(shù)據(jù)資源安全防護(hù)等級相對較低，任何能夠在線接入數(shù)據(jù)中心或數(shù)據(jù)提供方的用戶或單位均可以查詢、使用、下載該數(shù)據(jù)資源，但數(shù)據(jù)資料量極小，主要為某型裝備試驗(yàn)最終報(bào)告。

（2）身份限制訪問（L1），根據(jù)用戶或單位性質(zhì)進(jìn)行限制的數(shù)據(jù)資源，此類數(shù)據(jù)資源安全防護(hù)等級相對較高，根據(jù)數(shù)據(jù)需求單位職責(zé)不同，對其訪問內(nèi)容進(jìn)行限制，詳見表1。

（3）受邀訪問（L2），此類用戶根據(jù)授權(quán)許可對數(shù)據(jù)資源進(jìn)行訪問。原則上僅限因特殊原因邀請非試驗(yàn)相關(guān)的其他單位對數(shù)據(jù)資源的訪問，該類用戶必須提出附加授權(quán)申請，審核通過后方可訪問。

（4）管理單位訪問（L3），此類用戶可訪問本單位管理的全部資源。也可根據(jù)上級要求臨時向其他單位或用戶提供授權(quán)。

3.3 數(shù)據(jù)獲取

基于數(shù)據(jù)發(fā)布、訪問要求，用戶通過在線方式訪問數(shù)據(jù)資源，當(dāng)使用不同角色類型的賬號登錄數(shù)據(jù)交互系統(tǒng)后，系統(tǒng)提供的服務(wù)功能也有所區(qū)別，以非數(shù)據(jù)提供單位/數(shù)據(jù)管理單位用戶權(quán)限登錄后，只能按照本單位權(quán)限瀏覽數(shù)據(jù)內(nèi)容，在確定選擇數(shù)據(jù)資源后進(jìn)行審批，由數(shù)據(jù)權(quán)限管理單位進(jìn)行審核授權(quán)（如圖3所示）。

3.4 標(biāo)準(zhǔn)化工作路徑

自下達(dá)某型裝備試驗(yàn)相關(guān)文件以來，為促進(jìn)掌握某型裝備性能效能，發(fā)現(xiàn)存在的問題缺項(xiàng)，最大限度發(fā)揮試驗(yàn)數(shù)據(jù)作用，對某型裝備的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了一系列的標(biāo)準(zhǔn)化工作。某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享的標(biāo)準(zhǔn)化，是基于

X試驗(yàn)總體規(guī)劃，制定了《

X交換共享要求》，根據(jù)“五稿三會”的程序，完成了標(biāo)準(zhǔn)編制。期間大量查閱法規(guī)、文件，多次向試驗(yàn)單位、科研院所及裝備使用單位等共20余家單位，70余名專家進(jìn)行溝通交流。依據(jù)多名專家最終的意見建議進(jìn)行修改完善，申報(bào)國軍標(biāo)。完成對某型裝備試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，發(fā)揮數(shù)據(jù)潛能，推動某型裝備的試驗(yàn)工作。

4 結(jié) 語

隨著試驗(yàn)要求不斷提高，各相關(guān)單位對試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享提出了更高的要求，為更好地發(fā)揮試驗(yàn)數(shù)據(jù)價值，促進(jìn)裝備升級改進(jìn)，在法規(guī)政策的基礎(chǔ)上，結(jié)合試驗(yàn)活動的實(shí)際情況，在保證了數(shù)據(jù)安全性的前提下，最大限度地推動試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享，著重從數(shù)據(jù)資源、交換共享訪問、分類編碼、數(shù)據(jù)訪問控制等交換共享的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制定標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，其中明確了可供交換共享的數(shù)據(jù)資源、交換范圍，規(guī)定了元數(shù)據(jù)定義，確定了數(shù)據(jù)分類及編碼格式，規(guī)范了數(shù)據(jù)發(fā)布方式及接口定義，根據(jù)用戶性質(zhì)規(guī)定了數(shù)據(jù)訪問模式及權(quán)限，實(shí)現(xiàn)了根據(jù)用戶分類體系、資源分級體系和服務(wù)訪問授權(quán)體系，滿足了試驗(yàn)數(shù)據(jù)交換共享服務(wù)多樣性、個性化的需求，具有可操作、層次清晰明確等特點(diǎn)，并在該基礎(chǔ)上搭建了系統(tǒng)平臺，取得了預(yù)期的效果。在未來的研究中將結(jié)合實(shí)際發(fā)展需求與趨勢進(jìn)行進(jìn)一步擴(kuò)充和升級。

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