数据链及数据库原理实验报告

数据链的发展及运用数据链是一种在多个传感器、指挥信息系统、武器系统等作战单元之间，采用一种或多种网络结构，按照规定的通信协议和消息标准传递格式化战术信息的数据信息系统。一、数据链概述（一）数据链的基本组成与一般通信系统所不同，数据链除了拥有通信终端、传输设备等基本要素以外，最大区别就是拥有特殊的通信规范，即数据报文的消息标准和控制链路运行的通信协议。没有这些通信规范，即使有了先进的通信设施和通信网络，也不能称其为数据链。因此，将数据链视为实际的硬件设备，不如视为一组规范了传输方式、信息格式、各节点间的组网方式、使用的硬件规格等实现信息交换的协定、规范。另外，数据链还包括一些保障通信安全、可靠运行的辅助设备，如加密/解密装臵（密码设备）、自检设备、电源等。所以，数据链的基本组成可以概括为三大要素：终端设备、传输设备和通信规范。从数据链诞生起，它就与指挥系统、传感器和武器系统紧密地结合在一起。随着信息化程度的加速，数据链与指挥信息系统、武器系统、传感器的一体化程度在加快。（二）数据链的功能特点与一般通信系统相比，数据链能够与传感器、武器系统、指挥系统紧密结合，将地理空间上相对分散的作战单元、探测单元、支援力量紧密地连接在一起，保证战场情报、指挥控制、武器协同等信息实时、可靠、准确地传输，实现信息共享，便于指挥人员实时掌握战场态势的变化，缩短了决策时间，提高了指挥速度和武器系统的协同作战能力，增强了联合部队的整体作战能力和防护能力，能够对敌方目标进行快速、准确、连续的打击，对我方目标实施全方位的有效防护。具体来说，数据链主要有以下特点：一是链路平台一体化。传统通信系统的直接用户是操作人员或指挥参谋人员，主要以“人－机－人”方式将指挥系统、侦察情报系统和作战单元联系在一起。数据链则主要以“机－机”方式工作，实现了直接面向传感器、指挥系统和武器系统的有效链接，将空间分散的各种作战单元紧密交链，充分发挥了整体的作战效能，实现了链路平台的自动化、一体化。二是信息传输实时化。由于数据链实现了“机—机”的工作方式，大大减少了由于人为因素造成的时间延误，所以实现了信息传输的实时化。准确地说，这里实时传输的涵义是指根据作战单元的使用要求，在规定的时间内将信息传给用户。数据链采用实时传输的通信协议，直接根据作战需求预先指定并动态调整每个用户收发信息的内容、占用的时隙和更新周期，协议层次简单，格式报文直接通过通信协议在信道中传输，从而保证恰当的信息使用者，在恰当的时间内收到恰当的信息。三是传输内容格式化。为保证信息的实效性，避免信息在网络间交换时因格式转换造成时延，与一般通信系统不同，数据链主要传输格式化消息，以实现“机－机”间信息的传输、交换与自动化处理。采用统一的格式化消息标准，为实现诸军兵种指挥系统、传感器和武器系统的信息共享提供保证条件；简短编码浓缩大量作战信息，提高了编码效率，适合无线信道传输；统一的格式便于指控和武器系统自动识别处理，提高了快速反应能力和打击速度。四是时间空间一致化。为实现传感器信息为其他运动平台用户所共享，数据链的用户需要统一时间和位臵参考点，而一般通信系统不考虑时间基准与空间位置的关系。由于是自动化的“机—机”传输方式和实时化传输，所以数据链所链接的各个指挥系统、传感器和作战单元都能保持一致的时间和空间参考基准，这对于整个作战体系的一体化是至关重要的。五是传输方式的多样性。数据链传输信息的方式有多种，既有点到点的单链路传输，也有点到多点、多点到多点的网络传输，还能通过中继平台实现跨网传输，网络结构与网络通信协议具有多样性。根据应用需要与作战环境的不同，数据链可综合采用短波信道、超短波信道、微波信道（包括卫星信道）及有线信道。六是信息传输可靠性较高。信息传输的可靠性是对通信系统的最重要的要求之一，与一般通信系统相比，数据链由于采取了多种技术手段，所以信息传输可靠性较高。针对无线信道传输中的各种自然和人为干扰，数据链普遍采用了先进的纠错编码和误差校正技术，从而有效地降低了传输的误码率。同时，数据链一般都采用了数据和信道加密技术，确保了信息的安全传输。（三）数据链与其它系统的关系1．数据链与通信系统的关系从广义上讲，数据链是一种特殊的通信系统。但数据链又区别于一般的数据通信系统，因为从其内涵上讲，数据链是以数据传输为主要功能的链路总和，包括传输链路、节点设备和链路控制关系；从其外延来看，数据链还包括与之发生信息交换关系的指挥系统、传感器和武器系统以及由这种连接关系反映的紧密作战指挥关系。从内涵来看，数据链与一般通信系统特别是数据通信系统基本相同；但从外延来看，不同功能特性就成为数据链标志性特征，能够在不同作战单元之间形成紧密的作战指挥关系就成为数据链与其他通信系统的根本性差别。2．数据链与指挥信息系统的关系指挥信息系统是指以计算机网络为核心，具有指挥控制、侦察情报、预警探测、通信、信息对抗、安全保密等功能的军事信息系统。数据链作为一种通信系统，从广义上讲是指挥信息系统的重要组成部分。但从我军和外军建设和使用的实际情况来看，在指挥信息系统的具体建设过程中，一般并不包含数据链的建设，目前的指挥信息系统在功能上一般也只侧重于满足指挥所的指挥活动需要。美军在2006年颁发的联合出版物JP6-0《联合通信系统》中指出，美军参联会不再使用“指挥、控制、通信、和计算机（C4）系统”这一术语，取而代之的是“指挥与控制（C2）”、“通信系统”和“情报、监视与侦察（ISR）”。这也凸显出美军对于指挥信息系统的认识在不断深化，按功能和使用情况对系统进行重新划分。3．数据链与战术互联网的关系战术互联网是美国陆军于20世纪90年代初，按照建设数字化战场和数字化部队的规划，用路由器将单信道地面与机载无线电系统（SINCGARS）和增强型定位报告系统（EPLRS）互联起来，使之不再是“烟囱”式系统，而是一个互联互通的网络系统。美陆军认为：战术互联网是互联的战术无线电台、计算机硬件和软件的集合，它在机动、战斗勤务支援和指挥控制平台之间提供无缝隙态势感知和指挥控制数据交换。战术互联网最主要的功能就是提供一种极其可靠的信息交换功能。它分为三个层次：骨干网、本地网、接入网，数据链系统处于接入网的位臵，是将机动的作战和指挥控制平台接入本地网的重要连接途径和手段。从这个意义上说，数据链是战术互联网的有效组成部分。4．数据链与联合网络的关系联合网络是美军支持联合作战的网络，分为三个层次：联合计划网（JPN）、联合数据网（JDN）和联合跟踪网（JCTN）。数据链是联合数据网和联合跟踪网的主要组成部分。联合计划网是建立在美国全球指挥控制系统基础上的，主要负责传输大量的非实时/近实时的已处理信息，如防御指南、作战命令、战备和任务状态等。联合数据网主要是由Link-16传送近实时的提示和武器打击协调信息，产生通用战术态势图（CTP），其目标是：一是态势图像能显示任何一个联网传感器跟踪的目标；二是每个被跟踪目标的信息都是唯一的；三是跟踪目标的位臵信息清楚准确；四是目标类型信息准确并一致。联合跟踪网传送实时、非常精确的传感器测量数据，以减少搜索和侦测的时间并方便协调打击和超出作战单元自身探测范围的目标。联合跟踪网的目的是将一个战区内的传感器完全网络化。与简单提示的自主打击相比较，联合跟踪网提供了使用网络和融合跟踪的打击协调机制。二、数据链的发展情况数据链的产生是伴随着武器装备的发展和作战指挥的需求而来的。随着战斗机、导弹等高机动性武器的出现，空袭和防空作战成为重要的作战样式，作战指挥的节奏加快，指挥人员对信息的实时性要求日益迫切，客观上需要一种新的指挥手段。20世纪中期，通信技术和计算机技术的发展满足了这种军事需求，数据链作为一种崭新的指挥手段由此产生。尽管数据链目前还处在不断完善和发展的阶段，但对数据链在信息化战争中的地位和作用，世界主要军事强国都有清醒的认识，并本着力提高本国的数据链装备水平和应用能力。以美军为例，美军为实施网络中心战,正在研制、改进和部署各种战术数据链。2.1改进、升级Link16,并最终融入GIG(全球信息栅格)体系Link16虽具有许多优点,但它必须通过中继才能进行远距离、跨视距的信息传输,且缺乏灵活性,不支持计划外的用户要求,因此,美军正在对Link16实施如下改进计划：a)扩展通信距离计划,包括发展卫星战术数据信息链路J和JTIDS距离扩展计划;b)拓展带宽计划,其方案包括时隙重新分配技术、提高数据通过量和改进Link16的网络管理;c)融入GIG体系,其方案包括采用网关与GIG接口或研究一种新格式。2.2研发CDLCDL(通用数据链)用于情报、监视、侦察传感器、传感器平台和地面终端之间的通信,是网络中心战传感器栅格的连接纽带,因此,美各军种都在加紧研制,包括美空军正在开发的多平台CDL和海军CDL。2.3研发TCDLTCDL(战术通用数据链)是一种大带宽数据数据链,主要提供雷达信息、图像、视频和其他传感器信息的空对舰传输,具有保密功能,范围达200km。美陆海空三军均在为其机载侦察平台开发TCDL。2.4开发一体化数据链现代战争不仅要防空,而且要防导弹,还要防无人机,因此,对战场的范围、指控系统的数据通信速率、容量等提出了更高要求,因此,美军提出了借助卫星通信及其他远距离传输信道构建一体化数据链的构想。重庆交通大学信息科学与工程学院设计性实验报告专业：计算机科学与技术班级：20级4班学号：姓名：课程名称：数据库原理课程实验实验项目性质：设计性实验实验所属课程：《数据库原理B》实验室(中心)：软件与通信实验室指导教师：实验完成时间：2017年11月25日总成绩教师签名此页必须保留评分标准及成绩实验名称评分细则评分实验四报告表述的清晰程度和完整性（20分）概念模型的合理性（实验一内容）（10分）逻辑模型的合理性（实验一内容）（10分）功能合理性（20分）功能完善性（10分）个人体会（10分）实验二10分实验三10分总成绩总体实验要求：1排版要求标题用黑体四号，段前、段后距6磅（或0.3行）；正文用小四号宋体，行距为1.5倍行距。报告必须生成目录，目录必须带页码。2设计报告需要打印，装订，1份/人，理论课考试时交设计报告。3各班学习委员收集每位同学做的成果，包含数据库的备份、程序源代码和运行配置说明，并将每位同学的成果拷贝到软件与通信实验室的教师机上。

第一部分实验四目录报告正文 4一、实验目的 4二、实验题目 4三、实验涉及仪器设备和材料清单（或软件） 4四、实验原理 5五、实验内容 5六、实验步骤及代码分析 6七、实验结果及分析 8实验体会 11实验二表查询 13一实验要求 13二实验结果 14实验三对象的建立与数据更新操作 17一实验要求 17二实验结果 19

报告正文一、实验目的1、掌握ODBC的概念并学习使用ODBC访问数据库；2、学习VisualC++下如何通过ODBC访问数据库；3、学习用VisualC++制作简单数据库应用程序的方法。二、实验题目某大学需要使用计算机管理学生信息、成绩信息等，要求如下：1、学生信息管理，包含学生的基本信息，如学号、姓名、性别、出生日期等；还要包含学生的简历、社会关系等；2、课程管理，包含整个学校开设的所有课程；3、教学计划管理，包含设定各系各专业在哪学期开设什么样的课程，学分是多少；4、学生选课管理，包含学生在某学期选择什么样的课程；5、学生成绩管理，包含学生各课程的成绩、是否补考、补考成绩；6、学生奖惩管理，管理学生在校期间所获得的奖励和惩罚记录。根据实验一的结果，完成设计。可以根据自己的实际情况实现一部分也可。三、实验涉及仪器设备和材料清单（或软件）操作系统：Windows10软件：VisualStudioProfessional2017，PowerDesigner15.1实现语言：C#开发平台：.NETFramework4数据库：SQLServer2014四、实验原理Microsoft推出的ODBC(OpenDatabaseConnectivity)技术为异质数据库的访问提供了统一的接口。ODBC基于SQL(StructuredQueryLanguage)，并把它作为访问数据库的标准。这个接口提供了最大限度的相互可操作性：一个应用程序可以通过一组通用的代码访问不同的数据库管理系统。一个软件开发者开发的客户/服务器应用程序不会被束定于某个特定的数据库之上。ODBC可以为不同的数据库提供相应的驱动程序。ODBC的灵活性表现在以下几个方面:·应用程序不会受制于某种专用的API·SQL语句以源代码的方式直接嵌入在应用程序中·应用程序可以以自己的格式接收和发送数据·ODBC的设计完全和ISOCall-LevelInterface兼容·现在的ODBC数据库驱动程序支持55家公司的数据产品最新推出的ODBC3.0已经升级到32位,支持Win32。在C#中，提供了良好的数据库支持。输入数据源是遵循开放式数据库互接(ODBC)标准，还是微软的数据访问对象(DAO)标准，或OLE数据库(OLEDB)标准。ODBC功能在数据库管理系统，如MicrosoftAccess、Oracle或dBase的特定的驱动程序中实现。C#提供了一个ODBC驱动程序的集合；其他的可从经销商那里买到。实验中即利用ODBC接口来创建.NET下的数据库支持。五、实验内容1、建立概念模型2、利用PowerDesigner生成的SQL语句建立相关数据表3、利用C#进行相关软件开发六、实验步骤及代码分析查询部分：privatevoid查询课程ToolStripMenuItem_Click(objectsender,EventArgse){stringCommandString="select*fromCourse";try{OdbcDataAdapteradapter=newOdbcDataAdapter(CommandString,odbcConnection);DataSetds=newDataSet();adapter.Fill(ds);dataGridView1.DataSource=ds.Tables[0].DefaultView;odbcConnection.Close();}catch(OdbcExceptionex){MessageBox.Show(ex.Message);}}录入成绩，利用数据源自动更新privatevoidbutton2_Click(objectsender,EventArgse){OdbcCommandBuilderocd=newOdbcCommandBuilder(adapter);try{adapter.Update(ds);}catch(Exceptionex){MessageBox.Show(ex.Message);this.Close();return;}MessageBox.Show("成功");this.Close();}更改成绩，利用数据源自动更新privatevoidbutton1_Click(objectsender,EventArgse){//dataGridView1.DataSource=null;ds.Clear();dataGridView1.Update();stringCommandString="select*fromScorewhereScore.CourseNo='"+textBox1.Text+"'";try{adapter=newOdbcDataAdapter(CommandString,odbcConnection);adapter.Fill(ds);dataGridView1.DataSource=ds.Tables[0].DefaultView;odbcConnection.Close();}catch(OdbcExceptionex){MessageBox.Show(ex.Message);}}privatevoidbutton2_Click(objectsender,EventArgse){OdbcCommandBuilderocd=newOdbcCommandBuilder(adapter);try{adapter.Update(ds);}catch(Exceptionex){MessageBox.Show(ex.Message);this.Close();return;}MessageBox.Show("成功");this.Close();}}七、实验结果及分析登录界面：查询界面：：增加界面：修改界面：删除界面：

实验体会通过本次实验，我明白了数据库中的各种操作是怎么回事，这些操作有增加，修改和删除，基于这些操作，完成了学生信息管理系统。在用C#完成系统的过程中，重新回顾了高级程序设计语言编程的基本语法和思想，由此让我产生了许多学习的心得：在上理论课的时候，要把笔记做好，课堂上的重点内容需要记录下来，尤其是关于技术方面的知识，这些知识的贯通需要通过应用来实现，在实验的实践过程中把理论知识用起来，达到活学活用的目的。在完成了本次实验之后，我对于SQL代码的掌握更熟练了，而且对于C#语法的认识更深刻，在做出体现面向对象的程序的能力上，有所进步。

第二部分实验二、实验三目录实验二表查询 13一实验要求 13二实验结果 14实验三对象的建立与数据更新操作 17一实验要求 17二实验结果 19

实验二表查询一实验要求根据给定的样例数据库pubs,完成以下查询操作。1、无条件查询1)查找pub库中authors表的全部信息。2)查找其他样例表中全部信息。2、简单条件查询1)查找titles表中全部书号及书名。2)查找titles表中价格在$15～18元之间的书的书名。3)查找titles表中书名以T开头的书号,书名。4)对其他样例表构造各种简单查询条件，进行查询。3、多条件查询1)查找书名起始字符为T，价格小于$16元的书名及价格。2)查找书名起始字符不为T的,价格大于$16元的书号,书名及价格。3)对其他样例表构造多个查询条件，进行查询。4、用连接操作（或嵌套查询）进行查询1)使用样例表titles,publishers进行查询:查找出版社的名称以及所出的书名。2)使用样例表authors,titleauthor,titles进行查询:查找作者的姓、名和所写的书名。3)对构造其他条件，在两个以上样例表中进行查询。5、得到排序的查询结果1）查找作者的姓、名、电话号码，并按作者姓、名排列。2）查找书名和书的价格，按书价由大到小的次序排列。3）对其他样例表构造查询条件、排序要求，给出查询结果。6、使用函数进行查找1）列出有多少类书。2）列出书的定价有多少种。3）列出书价最低的书名和书价。4）查出书价最高的书名及书价。5）列出当年销量的总和。6）构造其他查询条件和统计要求，给出查询结果。二实验结果select*fromauthorsselect*fromdiscountsselect*fromsalesselect*fromtitlesselect*fromemployeeselect*fromjobsselect*frompub_infoselect*frompublishersselect*fromroyschedselect*fromstoresselect*fromtitleauthorselecttitle_id,titlefromtitlesselecttitlefromtitleswhereprice>15andprice<18selecttitle_id,titlefromtitleswheretitlelike'T%'selecttitle_id,title,pub_idfromtitleswherepub_id<1000selectprice,titlefromtitleswhereprice<16andtitlelike'T%'selecttitle_id,title,pricefromtitleswheretitlenotlike'T%'andprice>16selecttitle_id,title,pricefromtitleswheretitlenotlike'T%'andprice<=16selectpub_name,titlefromtitles,publisherswheretitles.pub_id=publishers.pub_idselectau_lname,au_fname,titlefromauthors,titleauthor,titleswheretitles.title_id=titleauthor.title_idandtitleauthor.au_id=authors.au_idselectcity,titlefromtitles,publisherswheretitles.pub_id=publishers.pub_idselectau_fname,au_lname,phonefromauthorsorderbyau_fname,au_lnameselecttitle,pricefromtitlesorderbypricedescselecttitle,pricefromtitlesorderbypriceascselectCOUNT(distincttype)as书的种类fromtitlesselectCOUNT(distinctprice)as定价种类fromtitlesselecttitle,pricefromtitleswhereprice=(selectmin(price)fromtitles)selecttitle,pricefromtitleswhereprice=(selectmax(price)fromtitles)

实验三对象的建立与数据更新操作一实验要求1创建和修改对象（1）创建表对象按照下面的的结构与内容建两个关系。表名分别以S、T开头，后面是建表人的学号(以下简记为T**、S**)。先用createtable命令建立表的初始结构，表T**的初始结构包括下面T**中前四个属性。然后再用altertable.add.添加一个属性:QTY(库存量)。并插入相应的内容。T**Titleauthort_nopriceQTY计算机原理张一平S309220.80200C语言程序设计李华H129815.30300数据库原理王家树D100722.70150计算机网络高明S569018.90230ArtificialintelligenceP.WinstonD200820.50400ExpertsystemsR.UllmanH306717.00370软件工程鲁廷璋S200535.00200Fortran程序设计顾学峰S500618.00180S**T_noPagepub-dateS30923041986D10072801993S50063151987S56903001993H12982101989D20083581994S20052981995H30673071995（2）用altertable.altercolumn.改变属性title的长度。（3）用子查询方式建新表。表名以ST开头,后面为建表人学号(简记为ST**)。(新表内须包括title和price两个属性。)（4）按t_no建索引，索引名为IT**（**表示建表人的学号，下同）。（5）用子查询方式建视图，视图名为VT**,并在视图上查找所需信息。（6）删除以VT**命名的视图。（7）删除以ST**命名的表。2、记录的插入、删除与更新（1）同前，用子查询方式建立表ST**。该表的属性应有t_no,title,price。（2）在ST**表中插入一元组:S7028,DigitalImageProcessing,36.00（3）删除书名为“Fortran程序设计”的那个元组。（4）删除书号以H开头的元组。（5）把书价调整到原来价格的95%。（6）把书号以D开头的那些书的书价减掉2.00元。（7）将“计算机原理”的书号改为S1135。（8）对所建的表，进行各种插入、删除、更新操作。（9）每次修改表后，可用select查看一下修改后表中的内容，看是否满足要求。3、统计（1）计算T**表中这些书籍的最高书价、最低书价及平均书价。（2）计算T**表中的书的种类是多少。（3）计算S**表中1990年后出版的书有多少。（4）计算总共有多少本书。（5）对样例表，设计统计要求，获得各种统计量。二实验结果/*1*//*(1)*/createdatabasestudentusestudentcreatetableT631507020418( Titlevarchar(30), authorvarchar(15), t_nochar(6), pricenumeric(6,2))insertintoT631507020418(Title,author,t_no,price)select'计算机原理','张一平','S3092','20.8'unionallselect'C语言程序设计','李华','H1298','15.3'unionallselect'数据库原理','王家树','D1007','22.7'unionallselect'计算机网络','高明','S5690','18.9'unionallselect'Artificialintelligence','P.Winston','D2008','20.5'unionallselect'Expertsystems','R.Ullman','H3067','17'unionallselect'软件工程','鲁廷璋','S2005','35'unionallselect'Fortran程序设计','顾学峰','S5006','18'altertableT631507020418addQTYintupdateT631507020418setQTY=200wheret_no='S3092'updateT631507020418setQTY=300wheret_no='H1298'updateT631507020418setQTY=150wheret_no='D1007'updateT631507020418setQTY=230wheret_no='S5690'updateT631507020418setQTY=400wheret_no='D2008'updateT631507020418setQTY=370wheret_no='H3067'updateT631507020418setQTY=200wheret_no='S2005'updateT631507020418setQTY=180wheret_no='S5006'createtableS631507020418( T_nochar(6), pageint, pub_dateda