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《電腦與電信雜志》2014年第Z1期

1．本體描述語言的發展過程

1．1可擴展標記語言XMLXML是由W3C于1998年2月的一種標準，是由SGML和HTML二者派生出的語言。XML具有強大的表達能力。XML為信息表示和信息交換提供了很好的中介手段和標準，對于不同數據鏈系統的格式化消息，XML都能對其進行描述。另外，XML還支持語法互操作性，對于不同數據鏈的消息形成的XML文檔，XML解析器都可以對其進行分析。但是，XML及其模式規范（DTD/XMLSchema）只提供固定的語法描述，并未考慮信息的語義特點，因此缺乏對語義互操作的支持。

1．2資源描述框架RDFRDF是描述結構信息的一種形式化語言。RDF的目標是讓應用程序能夠在Web上交互數據，并且保留它們原有的含義。XML文檔本質上生成了一個基于嵌套標簽的樹結構，很適合描述結構化文檔。與XML不一樣，RDF是基于有向圖的數據模式，一個RDF文檔描述了一個有向圖。在數據鏈格式化消息的集成過程中，采用圖比采用樹更合適。因為RDF圖可以簡單地合并在一起，其結果只不過是得到了一個大一些的圖。而XML文檔合并起來相對困難。因為兩個樹結構的簡單合并不再是一個樹，所以在合并多個輸入時，僅僅為了得到一個格式良好的XML文檔，就必須采取額外的措施。所以多數據鏈消息集成更適合采用RDF圖。作為一種本體表示語言，RDF和RDFS可用來表達某些本體知識。然而，RDFS缺少許多其它的特征（如屬性的范圍、屬性的特殊特征、類的布爾組合等）。

1．3網絡本體語言OWLOWL是在DAML+OIL網絡本體語言的基礎上改進的。OWL彌補了RDF+RDFS的許多不足，成為公認的Web本體語言標準。OWL添加了更多的用于描述屬性和類的詞匯，例如類之間的不相交性、基數、等價性、屬性特征、以及枚舉類，通過提供更多具有形式語義的詞匯，明確表示了詞匯表中術語的含義以及術語間的關系，使其描述的內容在機器可理解性方面要強于XML、RDF和RDFSchema等。

2．多鏈消息集成方案

2．1格式化消息的基本概念格式化消息是一種面向比特的、格式事先規定好的報文，它由多組有序排列的字段組成，在每個字段內，被傳遞的具體信息按指定的格式轉化成規定的二進制值[7]。消息有固定消息格式和可變消息格式兩種。本文只考慮固定消息格式情況，并以典型的J系列消息為例，具體介紹消息的本體表示方法。J系列消息一般由1～8個消息字組成，每個消息字包括5bit奇偶校驗位和70bit數據位。消息字分為3種，即初始字、延長字、繼續字。J系列消息的編號方式為Jm.n。Jm.nI用于表示Jm.n消息的初始字編號。Jm.nEx用于表示Jm.n消息第x個延長字的編號，其中x是從0到6的整數。Jm.nCx用于表示Jm.n消息繼續字x的編號，其中x是從0到31的整數。一條消息必須包含一個初始字，可能包含0或多個延長字，可能包含0或多個繼續字，總消息字數一般不會超過8個。每個消息字包含多個元素。

2．2消息集成方案多數據鏈消息集成方案如圖1所示。該方法可分為三步：第一步，依據消息標準中對消息格式的定義，將各類數據鏈消息描述成XML文檔，并由該XML文檔生成相應的XMLSchema。XML很適合用于描述格式化消息，文獻[6]和[8]都對采用XML來描述數據鏈消息的方法進行介紹。得到消息的XML描述文檔后，采用Schema挖掘算法生成相應的XMLSchema。第二步，將上一步得到的XMLSchema映射為OWL模型，然后使用該OWL模型指導從XML實例文檔到OWL文檔的轉換。以XMLSchema為輸入，將XMLSchema中的組件映射到一個OWL模型，從而獲取XMLSchema中關于XML文檔的結構、對元素的約束等方面的語義信息。使用該OWL模型指導從XML文檔到OWL文檔的轉換，即可得到該實例消息的OWL文檔。第三步，依據本體庫和映射規則，將該OWL文檔轉換成全局OWL文檔。得到全局OWL文檔后，按照與應用平臺的接口協議，將其轉換成相應的接口報文即可。需要事先構建出所有可能參與集成的數據鏈的消息局部本體，然后對各數據鏈消息的局部本體集進行提取歸納，形成全局本體，并建立局部本體與全局本體之間的映射表。

2．3集成報文的優勢在戰場通信環境受限的條件下，為了保證數據鏈系統能實時、可靠、高效地傳輸作戰信息，這就要求消息格式必須要有很高的效率。消息標準制定時，為保證數據的傳輸效率，就難免顧此失彼。這導致消息標準往往不便于指控和武器平臺進行處理，與作戰關聯性差。按此方法，對于收到的來自任意數據鏈的任一消息，都可以通過該數據鏈消息集成方法將其轉換成全局OWL本體，之后再將其轉換成與作戰結合緊密的接口報文，此報文不必再受通信傳輸的限制，因而可以完全依據作戰需求來設計。因此該方法不僅可以解決多數據鏈系統信息交互困難的問題，還可以解決目前數據鏈消息與作戰關聯性不緊密的問題。

3．結束語

針對數據鏈消息格式不同導致的不同數據鏈系統間信息共享困難，本文提出了一種基于本體的多數據鏈集成方法。先將數據鏈消息轉換成XML文檔，再映射為OWL局部本體，最后通過本體分析器將該局部OWL本體匹配為全局OWL本體，從而實現多數據鏈消息的集成。

作者：張中亮單位：中國船舶重工集團公司第722研究所