IETM在裝備信息化保障中的應(yīng)用研究

1 引 言

隨著技術(shù)的發(fā)展，裝備性能越來(lái)越先進(jìn)、結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜、使用維修技術(shù)水平要求高，傳統(tǒng)的裝備保障觀念和手段已經(jīng)不能適應(yīng)新軍事變革中裝備保障的需要。裝備信息化保障成了裝備保障的必然趨勢(shì)。

裝備信息化保障就是在裝備保障領(lǐng)域，以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、人工智能技術(shù)等為基礎(chǔ)，充分利用裝備保障信息資源，創(chuàng)新裝備保障手段，不斷提高裝備保障的信息化、智能化水平[1]。交互式電子技術(shù)手冊(cè)(IETM)正是隨著武器裝備綜合保障對(duì)制造商技術(shù)維修維護(hù)資料的準(zhǔn)確性、一致性、可操作性的要求而產(chǎn)生，集數(shù)字化技術(shù)、因特網(wǎng)技術(shù)和人工智能技術(shù)于一體，是西方發(fā)達(dá)國(guó)家推行CALS(持續(xù)采辦和壽命周期保障)戰(zhàn)略的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是裝備保障信息化技術(shù)研究和應(yīng)用的熱點(diǎn)之一。

2 IETM介紹

2.1 IETM的含義

美國(guó)國(guó)防部將IETM定義為：IETM是一個(gè)用于武器系統(tǒng)診斷、維修和維護(hù)的數(shù)據(jù)集成信息包，能向用戶提供格式化、綜合化交互式電子屏幕顯示。它一般由承包商或政府組織的開(kāi)發(fā)團(tuán)體研制而成，以數(shù)字格式存儲(chǔ)于合適的媒體，能夠使武器裝備的使用和維修人員在任何需要的時(shí)間、場(chǎng)所和地點(diǎn)獲得充分的信息支持。

2.2 IETM的發(fā)展趨勢(shì)

IETM的先進(jìn)性是建立在信息技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用之上，隨著信息技術(shù)的發(fā)展及裝備信息化保障的需求，IETM具有以下發(fā)展趨勢(shì)[2-4]：

1) 數(shù)據(jù)信息標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化

構(gòu)成IETM的數(shù)據(jù)信息具有規(guī)范的結(jié)構(gòu)形式和內(nèi)容要求，完整的數(shù)據(jù)信息構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)模塊，用最小的信息粒度完整描述一個(gè)任務(wù)、一個(gè)系統(tǒng)或設(shè)備。數(shù)據(jù)模塊有規(guī)范統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)，用以管理和組織數(shù)據(jù)模塊。信息的檢索不再是傳統(tǒng)的頁(yè)面檢索和字段搜索模式，技術(shù)資料信息可以根據(jù)用戶的需要快速組合。

2) 信息交互網(wǎng)絡(luò)化

隨著作戰(zhàn)環(huán)境的全球化，裝備的使用和維修都具有極強(qiáng)的分布性，現(xiàn)場(chǎng)即時(shí)維修越來(lái)越成為裝備維修保障的一種趨勢(shì)，保障信息的遠(yuǎn)程共享越來(lái)越受到各軍事強(qiáng)國(guó)的重視。美國(guó)海軍航空兵IETM的專家們就根據(jù)當(dāng)前Internet技術(shù)的發(fā)展，提出了基于web的交互式電子技術(shù)手冊(cè)體系結(jié)構(gòu)。美國(guó)國(guó)防部于2000年頒布了MIL-HDBK-511(IETM互操作標(biāo)準(zhǔn))，給出了網(wǎng)絡(luò)集成IETM體系結(jié)構(gòu)。基于web的交互式電子技術(shù)手冊(cè)可以通過(guò)Internet和Intranet發(fā)布、更新和獲取信息，不受時(shí)間和地域的限制，具有更強(qiáng)的適應(yīng)性和便利性[1]。

3) 數(shù)據(jù)格式中性化

IETM的數(shù)據(jù)信息不具有特殊的樣式和格式信息，僅關(guān)注數(shù)據(jù)內(nèi)容本身，數(shù)據(jù)信息的表達(dá)方式由用戶需求或用戶終端決定。IETM使用XML作為數(shù)據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)，便于用戶根據(jù)實(shí)際應(yīng)用需要自行擴(kuò)展，執(zhí)行定義標(biāo)記及屬性，結(jié)構(gòu)化地描述內(nèi)容及其顯示方式，具有便于表達(dá)、便于擴(kuò)展、便于信息交換等特點(diǎn)。

4) 應(yīng)用模式綜合化

IETM不再限于輔助維修，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑼卣沟窖b備訓(xùn)練、測(cè)試及故障診斷等方面。今后的IETM將會(huì)集成人工智能和專家系統(tǒng)，具有故障隔離功能，能自動(dòng)進(jìn)行故障定位，并自動(dòng)提供故障修復(fù)信息。除了功能綜合外，IETM使用環(huán)境也將是單機(jī)環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、手持設(shè)備等多種方式的綜合應(yīng)用模式。

從以上IETM的發(fā)展趨勢(shì)可以看出，IETM的制作與數(shù)據(jù)格式將會(huì)更加標(biāo)準(zhǔn)化，IETM的應(yīng)用范圍將會(huì)更廣，功能將會(huì)更加強(qiáng)大，更能提高裝備保障效率。這也是目前世界各軍事強(qiáng)國(guó)越來(lái)越重視IETM技術(shù)研究的原因之一。

3 IETM與裝備保障

3.1 IETM與裝備保障信息化

以IETM推動(dòng)裝備信息化保障所帶來(lái)的軍事經(jīng)濟(jì)效益是巨大的。據(jù)美國(guó)國(guó)防部在Internet發(fā)布的資料透露，美國(guó)“艾森豪威爾”號(hào)航空母艦由于使用IETM，進(jìn)度提前18個(gè)月，節(jié)省8 000萬(wàn)美元；SH-60直升機(jī)由于使用IETM，每年節(jié)省300萬(wàn)美元； 美國(guó)海軍AEGIS作戰(zhàn)系統(tǒng)由于使用了IETM每年至少節(jié)約100萬(wàn)美元；巡航導(dǎo)彈由于使用IETM，每年僅紙張節(jié)省費(fèi)用達(dá)25萬(wàn)美元。據(jù)統(tǒng)計(jì)，使用IETM可以使工作效率提高70%、失誤率減少50%、查詢時(shí)間節(jié)省50%、復(fù)制費(fèi)用減少70%、重量是原來(lái)的1/148、體積是原來(lái)的1/53。

裝備保障信息化程度在維修，尤其是遠(yuǎn)程維修中體現(xiàn)得最為充分。遠(yuǎn)程維修的實(shí)現(xiàn)主要依賴于信息的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化，其實(shí)現(xiàn)方式有使用、維修人員通過(guò)終端或便攜式手持設(shè)備訪問(wèn)戰(zhàn)區(qū)資訊局域網(wǎng)技術(shù)信息庫(kù)，或者是訪問(wèn)可以經(jīng)常更新的便攜式中心數(shù)據(jù)庫(kù)，也可以借助于戰(zhàn)場(chǎng)的局域網(wǎng)經(jīng)因特網(wǎng)訪問(wèn)后方的信息庫(kù)。遠(yuǎn)程維修能實(shí)現(xiàn)在第一時(shí)間完成高質(zhì)量維修維護(hù)，同時(shí)降低維修人員技術(shù)水平的要求，可以顯著減少裝備現(xiàn)場(chǎng)修理時(shí)間和停用時(shí)間，提高裝備的戰(zhàn)備完好性，降低使用與保障費(fèi)用。

IETM數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、準(zhǔn)確性的特征使其在遠(yuǎn)程維修中具有更強(qiáng)的優(yōu)越性。IETM不但可以向裝備的維修人員提供即時(shí)、準(zhǔn)確的維護(hù)維修技術(shù)信息，也可以集成其他應(yīng)用系統(tǒng)，如裝備故障檢測(cè)系統(tǒng)、裝備保障資源管理信息系統(tǒng)、裝備維修管理系統(tǒng)等，以輔助提高裝備信息化保障能力。

3.2 IETM與裝備綜合保障設(shè)計(jì)

IETM的研制不能獨(dú)立于裝備的設(shè)計(jì)工作和綜合保障設(shè)計(jì)工作，制作IETM的原始數(shù)據(jù)信息除了傳統(tǒng)技術(shù)資料外，更多來(lái)源于設(shè)計(jì)信息和設(shè)計(jì)過(guò)程中的分析信息，特別是在裝備的綜合保障設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的FEMCA(故障模式影響及危害性分析)、MTA(維修工作分析)、LORA(維修級(jí)別分析)、保障資源信息、使用分析信息等。將這些設(shè)計(jì)信息用于IETM以輔助用戶進(jìn)行使用操作、故障隔離、維修操作，既可以減少手冊(cè)編制的工作量，又可以保證系統(tǒng)設(shè)備故障代碼、使用維修的規(guī)范性與一致性，還能保證IETM結(jié)構(gòu)分明，解決現(xiàn)有技術(shù)資料內(nèi)容針對(duì)性不強(qiáng)、結(jié)構(gòu)混亂的問(wèn)題。

IETM逐漸變成裝備綜合保障設(shè)計(jì)工作的一種高附加值輸出，設(shè)計(jì)過(guò)程中產(chǎn)生的結(jié)果信息經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化加工就可以應(yīng)用于IETM的制作。IETM的編制更系統(tǒng)化，編制效率更高，具有更強(qiáng)的準(zhǔn)確性和設(shè)計(jì)依據(jù)。

IETM和綜合保障設(shè)計(jì)工作是互為補(bǔ)充、互相促進(jìn)的，科學(xué)、規(guī)范化綜合保障設(shè)計(jì)為IETM提供準(zhǔn)確、規(guī)范的數(shù)據(jù)信息。IETM信息標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化的要求反過(guò)來(lái)促進(jìn)綜合保障設(shè)計(jì)工作的規(guī)范化和信息化。

4 IETM制作總體架構(gòu)

IETM的制作過(guò)程分IETM編輯、數(shù)據(jù)內(nèi)容管理、IETM出版發(fā)布3個(gè)主要階段，總體架構(gòu)如圖1所示。

圖1 IETM制作總體架構(gòu)

制作IETM的原始數(shù)據(jù)主要來(lái)源于裝備的設(shè)計(jì)信息和技術(shù)文件。設(shè)計(jì)完成的信息和技術(shù)文件主要有.doc、.pdf、.dwg、.xls、.jpg等格式。在IETM的制作過(guò)程中各階段主要工作及信息流程為：

? IETM編制：IETM編制階段的主要工作是按IETM編制標(biāo)準(zhǔn)和編制指南，對(duì)裝備設(shè)計(jì)結(jié)果信息、裝備綜合保障設(shè)計(jì)信息以及其它輔助信息進(jìn)行加工。將IETM中要用到的圖紙文件編輯成規(guī)范的技術(shù)插圖，將各類信息按標(biāo)準(zhǔn)編輯成具有較小粒度且具有完整描述能力的數(shù)據(jù)單元，并對(duì)各數(shù)據(jù)單元進(jìn)行編碼，以便于對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行管理。

IETM編制階段的另一項(xiàng)任務(wù)就是對(duì)一些非標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)構(gòu)化文檔，主要有.doc、.pdf格式，進(jìn)行一定的加工和轉(zhuǎn)換，使其作為一個(gè)或若干個(gè)數(shù)據(jù)單元。

? 數(shù)據(jù)內(nèi)容管理：數(shù)據(jù)內(nèi)容管理的主要工作就是對(duì)編輯階段產(chǎn)生的各類數(shù)據(jù)單元進(jìn)行存儲(chǔ)控制，是IETM編輯和發(fā)布的核心紐帶。包括數(shù)據(jù)單元的版本控制、有效性驗(yàn)證管理、檢入/檢出管理、更改跟蹤與管理、文檔結(jié)構(gòu)管理、審簽流程管理等。

版本控制主要用于一個(gè)數(shù)據(jù)單元更新后可以保存為一個(gè)新版本，當(dāng)檢索數(shù)據(jù)單元時(shí)系統(tǒng)總是默認(rèn)查找最新版本，但是用戶也可以選擇歷史版本。

有效性驗(yàn)證管理主要是當(dāng)用戶提交一個(gè)數(shù)據(jù)單元時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)單元的數(shù)據(jù)格式進(jìn)行驗(yàn)證，以保證數(shù)據(jù)單元可以被正確解析。

檢入/檢出管理主要用于管理多用戶的協(xié)同編輯，一個(gè)數(shù)據(jù)單元在同一時(shí)間只能有一個(gè)人進(jìn)行編輯，多個(gè)用戶可以同時(shí)編輯不同的數(shù)據(jù)模塊。當(dāng)編輯一個(gè)數(shù)據(jù)單元時(shí)，需要先將其檢出。編輯完成后需要將其檢入，不然數(shù)據(jù)單元將一直處于編輯狀態(tài)，其他用戶無(wú)法再進(jìn)行編輯。檢入/檢出數(shù)據(jù)模塊是用戶和內(nèi)容管理系統(tǒng)交互的主要方式之一。

更改跟蹤與管理主要是記錄每一個(gè)數(shù)據(jù)單元在何時(shí)、由誰(shuí)、進(jìn)行怎樣的更改操作，當(dāng)有錯(cuò)誤的更改或惡意更改時(shí)，便于對(duì)數(shù)據(jù)單元進(jìn)行恢復(fù)。

文檔結(jié)構(gòu)管理用于對(duì)數(shù)據(jù)單元根據(jù)所屬系統(tǒng)、設(shè)備進(jìn)行分層、分類管理，以便于用戶和數(shù)據(jù)發(fā)布引擎查找。

審簽流程管理用于輔助完成數(shù)據(jù)模塊編制、校對(duì)、審核業(yè)務(wù)流程的自動(dòng)化。

? IETM出版發(fā)布：IETM出版和發(fā)布主要是根據(jù)用戶和其它應(yīng)用系統(tǒng)的需要，提取數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)單元，發(fā)布成能滿足需要的IETM。包括發(fā)布需求解析、信息過(guò)濾、文檔結(jié)構(gòu)生成、IETM Builder。

發(fā)布需求解析主要用于獲取、分析其它應(yīng)用系統(tǒng)提出的信息需求。

信息過(guò)濾根據(jù)用戶和其它系統(tǒng)所需要的數(shù)據(jù)信息，系統(tǒng)自動(dòng)從公共源數(shù)據(jù)庫(kù)中查找相關(guān)數(shù)據(jù)單元。

文檔結(jié)構(gòu)生成根據(jù)檢索到的數(shù)據(jù)單元編碼，自動(dòng)生成用戶和其它系統(tǒng)所需要的IETM結(jié)構(gòu)。自動(dòng)生成的IETM結(jié)構(gòu)用戶可以進(jìn)一步修改。

IETM Builder主要根據(jù)最后生成的技術(shù)資料結(jié)構(gòu)，構(gòu)建滿足用戶需要的IETM，可以是pdf、html、web、IETM等多種形式，并以光盤或網(wǎng)絡(luò)的方式出版交付用戶使用，或提交其它應(yīng)用系統(tǒng)集成。

5 結(jié) 論

裝備保障信息化的需求及IETM網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的特點(diǎn)，決定了IETM將是實(shí)現(xiàn)裝備信息化保障的有力手段。從裝備的全壽命考慮，應(yīng)在裝備保障工作中大力推廣IETM技術(shù)，以快速提高裝備信息化保障能力，提高武器系統(tǒng)戰(zhàn)備能力，降低系統(tǒng)的全壽期費(fèi)用。隨著IETM智能化水平越來(lái)越高，IETM不但可以單獨(dú)使用來(lái)輔助維修操作，還可以和故障診斷系統(tǒng)、訓(xùn)練管理系統(tǒng)等集成，提高其它信息系統(tǒng)輔助實(shí)現(xiàn)裝備信息化保障的能力。

總之，發(fā)展IETM以促進(jìn)裝備信息化保障具有重大的軍事效益和經(jīng)濟(jì)效益。

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