一种面向机载网络的非结构化数据格式定义方法与流程

本发明属于数据管理范畴，涉及一种面向机载网络的非结构化数据格式定义方法。

背景技术：

机载网络数据通用格式的定义中，以消息块作为网络消息传输的基本单元，消息块中的数据结构采用层级结构化描述，一个消息块可包含若干条信号量，每个信号量包含若干数据位域，数据位域是承载实体数据定义的基本单元。消息块数据结构的配置信息一般采用结构化配置文件表示，如XML格式。应用软件在使用结构化配置文件时，需要包含较复杂的结构化信息解析模块，如对应XML格式的XML解析器。这类配置数据解析模块不仅本身功能复杂，在应用于高安全的机载软件领域，需要经过全覆盖率的软件测试，软件测试工作量庞大。

技术实现要素：

本发明的目的是：提供一种面向机载网络的非结构化数据格式定义方法，既能够完备表达机载网络中定义的数据结构信息，又能够提供一种简单高效的数据描述方式，方便上层应用进行数据解析和处理

本发明的技术方案是：

一种面向机载网络的非结构化数据格式定义方法，包括：

步骤一：机载网络数据通用格式的定义中，以消息块为网络消息传输的基本单元，每个消息块包含若干条信号量，每个信号量包含若干数据位域；依据该机载网络数据通用格式定义方式，保持原始消息块、消息块中的信号量以及信号量中的数据域对应的顺序，逐层展开到最小数据单元即数据域，每个展开后的数据域对应配置信息的一个条目；

步骤二：通过原始数据结构生成数据域描述信息，数据域描述信息需要包含数据域所在的消息块标识、信号量标识、信号量偏移量、位域标识、位域偏移量、位域长度、是否有分辨率、数据域分辨率、对应的应用数据类型；其中，信号量偏移量是累积计算得出的位于所在消息块内部的起始字节，位域偏移量是累积计算得出的位于所在信号量内部的起始位。

步骤三：由步骤二生成的数据域描述信息集合可作为供上层应用使用的配置信息，配置信息中的每一条代表一个数据域的完整信息，按照展开的原始数据域顺序重复执行步骤二，逐条生成每个数据域的描述信息，并顺次记录到配置信息中；

步骤四：汇总生成的配置信息条目，配置条目之间相互独立，只保留顺序依赖特性，根据需求生成二进制或文本化的非结构化数据格式配置文件。

本发明的优点是：通过原始结构化的数据格式描述信息生成统一的非结构化数据格式定义配置文件，既能够完备表达机载网络中定义的数据结构信息，又能够提供一种简单高效的数据描述方式，方便上层应用进行数据解析和处理。避免应用软件对复杂的结构化数据配置信息进行解析处理，降低应用软件的复杂度。采用非结构化配置信息，支持根据需求生成多种不同格式的配置文件，如二进制文件或文本文件。

附图说明

图1是原始的结构化数据格式定义图；

图2是原始数据格式描述示例图；

图3是转换过程及转换后的非结构化数据格式描述示例图。

具体实施方式

将数据结构定义以最小的数据单元位域进行展开，每一个条目能够独立描述一个数据域的完备信息，通过记录该数据域的信号量标识和更外层的消息块标识来维护与外层数据结构的关联关系，数据域的排列顺序与原始消息块定义顺序以及消息块内部结构的数据定义顺序保持一致，并将汇总后的配置信息输出为指定格式的配置文件。具体步骤如下：

一种面向机载网络的非结构化数据格式定义方法，包括：

步骤一：机载网络数据通用格式的定义中，以消息块为网络消息传输的基本单元，每个消息块包含若干条信号量，每个信号量包含若干数据位域；依据该机载网络数据通用格式定义方式，保持原始消息块、消息块中的信号量以及信号量中的数据域对应的顺序，逐层展开到最小数据单元即数据域，每个展开后的数据域对应配置信息的一个条目；

步骤二：通过原始数据结构生成数据域描述信息，数据域描述信息需要包含数据域所在的消息块标识、信号量标识(所在数据块内部的信号量顺序号)、信号量偏移量(起始字节)、位域标识(所在信号量内部的位域顺序号)、位域偏移量(起始位数)、位域长度、是否有分辨率(1代表要考虑分辨率，0代表不考虑分辨率)、数据域分辨率(当没有分辨率时填1)、对应的应用数据类型；其中，信号量偏移量是累积计算得出的位于所在消息块内部的起始字节(消息块中第一个信号量的偏移量为0)，位域偏移量是累积计算得出的位于所在信号量内部的起始位(信号量中第一个数据域的位域偏移量为0)。

步骤三：由步骤二生成的数据域描述信息集合可作为供上层应用使用的配置信息，配置信息中的每一条代表一个数据域的完整信息，按照展开的原始数据域顺序重复执行步骤二，逐条生成每个数据域的描述信息，并顺次记录到配置信息中；

步骤四：汇总生成的配置信息条目，配置条目之间相互独立，只保留顺序依赖特性，根据需求生成二进制或文本化的非结构化数据格式配置文件。

实施例

下面结合示例对本发明中非结构化数据格式定义方法，作进一步详细说明。

图1描述层级结构化消息块的特点，一个消息块可包含若干条信号量，每个信号量包含若干数据位域，数据位域是承载实体数据定义的基本单元。

图2示例一个网络数据通信结构，其中包含2个原始消息块，每个消息块包含3个信号量，信号量内部包含若干个数据位域，数据位域信息载荷中包含了数据基本类型、应用数据类型、数据分辨率等配置信息。

步骤一：按照原始消息块和包含的具体内容，逐层顺次展开直至用于描述数据域的最小数据单元。最外层为消息列表定义，包含两条消息：消息块1和消息块2。读取消息块1内容并顺次展开，包含三条信号量，分别为信号量1、信号量2、信号量3。信号量1包含位域1和位域2，为最小数据单元，每个数据位域作为展开后配置信息的一个数据配置条目。其中信号量标识为相对于数据块内部的标识，保证在数据块内部的唯一性；数据位域标识为相对于信号量的标识，保证在信号量内部的唯一性。示例中的数据结构顺序完全展开后共包含下列数据配置条目：

消息块1_信号量1_位域1

消息块1_信号量1_位域2

消息块1_信号量2_位域1

消息块1_信号量2_位域2

消息块1_信号量3_位域1

消息块1_信号量3_位域2

消息块2_信号量1_位域1

消息块2_信号量1_位域2

消息块2_信号量2_位域1

消息块2_信号量3_位域1

步骤二：生成数据条目的描述信息。数据域描述信息需要包含数据域所在的消息块标识、信号量标识、信号量偏移量、位域标识、位域偏移量、位域长度、是否有分辨率、数据域分辨率、对应的应用数据类型。例如对于数据条目“消息块1_信号量3_位域2”，消息块标识为1。信号量标识为3，信号量偏移量需做累积计算，数据块1中在信号量3之前有信号量1和信号量2，信号量3的起始偏移字节数为信号量1和信号量2的占用字节数，信号量1占用4字节，信号量2占用4字节，故信号量3的偏移量为8。位域标识为2，位域偏移量和位域长度依据数据位域的占用的数据区间确定，对应16-17位，则起始位为16位，位域长度为2。其他信息从数据位域的配置信息中得到，对应状态型数据，不带分辨率，应用数据类型为ushor t。

步骤三：配置信息中的每一条代表一个数据域的完整信息，按照展开的原始数据域顺序重复执行步骤二，逐条生成每个数据域的配置信息。

步骤四：汇总生成的配置信息条目，保留顺序依赖特性，图3描述了示例转换后的非结构化数据配置信息，可导出为文本文件。

本发明针对机载网络数据格式定义的特点，通过分析数据结构中每层的数据信息和表示方式，定义每个数据条目包含的数据格式描述信息，并采用按数据位域展开的方式顺次生成数据表示条目，将结构化数据格式配置文件转换为非结构化配置文件，简化上层应用软件对网络数据格式的解析过程。