基于S1000D規(guī)范的通用裝備IETM創(chuàng)作新模式研究

胡梁勇 徐宗昌

（中國人民解放軍66222部隊(duì) 北京 102202）

0 引 言

交互式電子技術(shù)手冊 （Interactive Electronic Technical Manual，IETM）是用于復(fù)雜武器系統(tǒng)或軍用及商用設(shè)備診斷和維修的信息數(shù)據(jù)包［1］。IETM是綜合應(yīng)用了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，將內(nèi)容繁雜的操作手冊、維修手冊等技術(shù)信息有機(jī)地組織管理起來，以最優(yōu)的方式顯示在電子屏幕上，并以交互的方式提供查閱，將系統(tǒng)操作人員或者維修技術(shù)人員所需的信息，精確地展現(xiàn)在用戶面前，以加速裝備使用和保障活動(dòng)的實(shí)施。

IETM的主要作用是解決與武器裝備操作、訓(xùn)練、維修和后勤保障相關(guān)的技術(shù)信息開發(fā)、使用和組織管理問題。IETM數(shù)據(jù)最終是要在裝備保障領(lǐng)域使用的，主要包括裝備的使用保障和維修保障兩個(gè)方面。由于傳統(tǒng)的裝備保障理念滯后，現(xiàn)行保障模式與信息化戰(zhàn)爭需求牽引下的裝備保障思想矛盾突出等問題嚴(yán)重制約了我軍裝備建設(shè)和裝備保障的發(fā)展步伐。在此背景下，IETM開發(fā)制作遇到嚴(yán)重的信息孤島問題，各種信息系統(tǒng)各自為戰(zhàn)，造成IETM產(chǎn)品與創(chuàng)作工具的分離，難于真正發(fā)揮IETM的突出優(yōu)勢。所以必須盡早制定IETM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和開發(fā)IETM創(chuàng)作工具，以期實(shí)現(xiàn)我軍裝備保障信息化建設(shè)目標(biāo)。

1 S1000D概述及裝備IETM創(chuàng)作需求牽引

1.1 S1000D概述

S1000D是一個(gè)國際規(guī)范，覆蓋支持任何系統(tǒng)工程的技術(shù)出版活動(dòng)，這些系統(tǒng)工程包括空間、海洋、陸地的交通工具、裝備或設(shè)施等，同時(shí)包括民用或軍用技術(shù)文檔資料的所有方面。從信息生成、交換和在“公共源數(shù)據(jù)庫”（CSDB）中的管理，到文檔資料的生成、更新和版本管理過程，都在S1000D管理的范圍之內(nèi)。S1000D采用了ISO、CALS和W3C的標(biāo)準(zhǔn)，它的內(nèi)部信息以中間格式產(chǎn)生，這意味著它可以應(yīng)用在不同的或者是全異構(gòu)的IT系統(tǒng)。正是這個(gè)特點(diǎn)，再結(jié)合模塊化的概念，使得它應(yīng)用廣泛并倍受國際組織機(jī)構(gòu)的青睞。

1.1.1 數(shù)據(jù)模塊

按照S1000D規(guī)范生成的SGML（標(biāo)準(zhǔn)通用標(biāo)記語言）或XML（可擴(kuò)展標(biāo)記語言）中間格式文件以一種模塊化的形式產(chǎn)生，這種模塊化的文件稱之為“數(shù)據(jù)模塊”，由兩大部分組成:

第一部分為類型和狀態(tài)部分，包含技術(shù)文檔資料所有的管理信息，即文檔資料的類型信息（如編號、題目、發(fā)行號、發(fā)行日期、語言等）和狀態(tài)信息（如保密等級、適用性、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、質(zhì)量保證狀態(tài)、更新原因等）。這些數(shù)據(jù)可以用于文檔類型管理、適用性管理、質(zhì)量控制程序管理、檢索和查詢管理等。在向用戶提供技術(shù)信息時(shí)，這部分內(nèi)容并不顯示。

第二部分為文檔內(nèi)容主體，主要包含文字說明和圖例等。S1000D根據(jù)文檔中描述的信息內(nèi)容，將技術(shù)文檔主要分為9大類，分別定義了DTD或Schema，具體分類如下:描述的、說明的（Descriptive）、程序性的（Procedural）、人員或操作員（Crew/operator）、故障信息（Fault information）、維護(hù)說明或計(jì)劃（Maintenance planning）、圖例數(shù)據(jù)（Illustrated parts data）、步驟、方法（Process）、管線數(shù)據(jù)（Wiring data）、戰(zhàn)場損傷評估和修復(fù)信息（Battle damage assessment and repair information）等。

數(shù)據(jù)模塊作為S1000D規(guī)范核心概念，邏輯上一個(gè)數(shù)據(jù)模塊是不可分割的，具有原子性；物理上，它是一個(gè)ASCII碼文件，它以SGML或XML格式組織數(shù)據(jù)，并有相應(yīng)的文檔類型定義（DTD）來約束和驗(yàn)證數(shù)據(jù)文件中的標(biāo)記。各個(gè)數(shù)據(jù)模塊之間使用數(shù)據(jù)模塊編號（data module code DMC）相互區(qū)分，并利用此編號管理整個(gè)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模塊。數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1.1.2 公共源數(shù)據(jù)庫

在S1000D規(guī)范中，產(chǎn)品的所有技術(shù)信息是存放在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行管理的，這個(gè)數(shù)據(jù)庫被稱為“公共源數(shù)據(jù)庫（CSDB）”。CSDB是一個(gè)信息存儲地和管理工具，為生成技術(shù)手冊而需要的所有信息對象都保存在其中，它也被用于媒體輸出，用于生成紙質(zhì)的或電子格式的出版物。

存儲在CSDB中的信息對象有如下幾種，它們都是可以被標(biāo)識和可交換的信息單元:數(shù)據(jù)模塊、插圖、數(shù)據(jù)模塊需求列表、注釋、出版模塊、數(shù)據(jù)分發(fā)說明等。所有信息對象都有其相應(yīng)格式的編號，可通過信息對象編號、信息種類及其他元數(shù)據(jù)信息以目錄或搜索的方式將信息對象從CSDB中檢出。

采用模塊化的方法來組織技術(shù)信息，可以最大程度的進(jìn)行信息重用，如警告信息、打開過程、關(guān)閉過程等，可以被保存成一個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)模塊，在不同的情況下重復(fù)使用。這樣不僅可以節(jié)省存儲空間，還可以保證數(shù)據(jù)的一致性，節(jié)省維護(hù)費(fèi)用，提高數(shù)據(jù)管理能力。當(dāng)裝備保障需求改變時(shí)，僅修改一個(gè)數(shù)據(jù)模塊，即可影響到生成的技術(shù)文檔。這正符合CALS中“一次創(chuàng)建，多次使用”的思想。

1.2 裝備IETM創(chuàng)作需求牽引

信息化條件下，各種保障方案在提高裝備保障效率和降低壽命周期費(fèi)用等方面發(fā)揮非常重要作用，同時(shí)也出現(xiàn)一些問題。比較突出的是傳統(tǒng)的技術(shù)信息管理模式已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)前條件下的信息組織管理要求，迫切要求建立基于統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫的裝備綜合保障方案。這個(gè)數(shù)據(jù)庫沒有指定具體的數(shù)據(jù)庫形式，只是概念上的存儲實(shí)體，能夠生成多種組織形式的技術(shù)信息是裝備保障對公共源數(shù)據(jù)庫提出的必然要求。在開展綜合保障工程的活動(dòng)中，必須注重?cái)?shù)據(jù)源的一致性和準(zhǔn)確性，盡可能降低數(shù)據(jù)來源的非規(guī)范性、不一致性等缺點(diǎn)。所以，尋求建立統(tǒng)一的CSDB是通用裝備IETM創(chuàng)作新思路建設(shè)的必然要求。

建立基于S1000D的裝備保障的IETM是信息化戰(zhàn)爭對裝備保障提出的迫切需求。為尋求裝備保障信息化目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須開發(fā)一個(gè)可以集成裝備通用維修支持系統(tǒng)的創(chuàng)作平臺。這個(gè)集成化的通用平臺包括管理發(fā)布、創(chuàng)作編輯、瀏覽三個(gè)子系統(tǒng)，完成裝備全壽命信息（CALS）的無縫組織管理和利用，真正實(shí)現(xiàn)信息的“一次組建，多次利用”，為最終建立一個(gè)裝備技術(shù)信息支持系統(tǒng)的綜合數(shù)據(jù)庫目標(biāo)奠定基礎(chǔ)。

2 基于S1000D的裝備IETM創(chuàng)作

2.1 創(chuàng)作IETM的技術(shù)解決方案

2.1.1 創(chuàng)作模型及流程

IETM創(chuàng)作平臺是一個(gè)基于C/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺，可以分為三個(gè)子系統(tǒng):創(chuàng)作編輯子系統(tǒng)、管理發(fā)布子系統(tǒng)和瀏覽系統(tǒng)。創(chuàng)作編輯子系統(tǒng)是在多媒體管理組件、文本編輯組件、圖形編輯組件和對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行詳細(xì)定義基礎(chǔ)上進(jìn)行的；管理發(fā)布子系統(tǒng)主要用于對數(shù)據(jù)模塊的組織和管理；瀏覽系統(tǒng)用于IETM技術(shù)信息的顯示。圖2給出了IETM平臺創(chuàng)作流程。

IETM創(chuàng)作過程主要包括下面幾個(gè)步驟:

（1）確定IETM的數(shù)據(jù)模塊需求列表（DMRL）。對需要?jiǎng)?chuàng)作的內(nèi)容（裝備使用手冊、維修手冊等）進(jìn)行分析。首先根據(jù)需要，著眼未來重用等方面的原則把內(nèi)容劃分為若干個(gè)主題（信息集），在每個(gè)主題中對內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)的分解，最終分解為一個(gè)個(gè)的數(shù)據(jù)模塊，并為每個(gè)數(shù)據(jù)模塊編碼。

（2）任務(wù)分配。對參加創(chuàng)作的人員進(jìn)行管理，并把分解的數(shù)據(jù)模塊分配給相關(guān)人員，并能查看人員的工作狀態(tài)。

（3）創(chuàng)作編輯。創(chuàng)作人員登錄系統(tǒng)后，接收任務(wù)，并編輯相應(yīng)的數(shù)據(jù)模塊。數(shù)據(jù)模塊按類型分別對應(yīng)不同的DTD，在完成編輯后，創(chuàng)作人員提交任務(wù)、完成模塊編輯。

（4）確定發(fā)布內(nèi)容。在對各個(gè)主題的內(nèi)容進(jìn)行分解和編輯后，就可以進(jìn)行IETM出版。首先確定發(fā)布內(nèi)容，發(fā)布的內(nèi)容可以是一個(gè)主題、多個(gè)主題，甚至是主題當(dāng)中的一部分（分解到最下級的主題）。

（5）內(nèi)容打包。在選擇內(nèi)容后，從CSDB中提取相應(yīng)的內(nèi)容，連同顯示框架、中間件進(jìn)行打包，成為一個(gè)完整的安裝程序。

2.1.2 創(chuàng)作標(biāo)準(zhǔn)選擇及相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)

IETM的創(chuàng)作離不開標(biāo)準(zhǔn)，IETM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范解決了IETM創(chuàng)作“語言”的問題。標(biāo)準(zhǔn)化的目標(biāo)在于技術(shù)的無關(guān)性，開發(fā)者只有按統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換、信息共享、操作協(xié)同。標(biāo)準(zhǔn)涉及的內(nèi)容一般有數(shù)據(jù)格式、交互方法、界面顯示要求、數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，以及安全與質(zhì)量保證等諸多方面。

IETM最早用于解決紙型技術(shù)手冊文檔在武器裝備保障引發(fā)的使用不便、耗時(shí)、費(fèi)用高等突出問題，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)以美國軍用標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)居多。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)的軍、民通用化是一個(gè)趨勢，并逐漸向現(xiàn)有商業(yè)標(biāo)準(zhǔn)靠攏。

我國目前沒有IETM的相關(guān)國家和軍用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，本文結(jié)合我軍裝備保障業(yè)務(wù)活動(dòng)實(shí)際情況，參照比較成熟的歐洲航空航天和防衛(wèi)工業(yè)協(xié)會(huì)（ASD）頒布的 《基于CSDB的技術(shù)出版物國際標(biāo)準(zhǔn)（ASD S1000D Issue 3.0）》進(jìn)行平臺設(shè)計(jì)和IETM的創(chuàng)作。

IETM創(chuàng)作平臺涉及的技術(shù)很多，本平臺涉及到XML技術(shù)、數(shù)據(jù)的交互和顯示技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)（SQL SERVER等）、矢量圖形圖像技術(shù)、加密解密安全技術(shù)、網(wǎng)頁制作技術(shù)等。

2.2 依據(jù)基于S1000D的裝備創(chuàng)作平臺開發(fā)IETM

2.2.1 平臺子系統(tǒng)介紹

（1）管理發(fā)布子系統(tǒng)

管理發(fā)布子系統(tǒng)是創(chuàng)作平臺的核心部分，它主要完成數(shù)據(jù)模塊資源數(shù)據(jù)庫的管理和組織，以及出版物的發(fā)布。CSDB數(shù)據(jù)庫既是存儲和管理所有的信息對象，也是管理發(fā)布平臺的核心，生成用戶所需要的紙質(zhì)或電子格式的技術(shù)出版物。

（2）創(chuàng)作編輯系統(tǒng)

創(chuàng)作編輯子系統(tǒng)主要用于對數(shù)據(jù)模塊的內(nèi)容部分進(jìn)行編輯。編輯采用所見即所得的方式，對表、圖、多媒體等內(nèi)容采用圖文混編的方式。

（3）瀏覽子系統(tǒng)

瀏覽子系統(tǒng)是創(chuàng)作平臺的終端顯示部分，主要實(shí)現(xiàn)手冊內(nèi)容按層次關(guān)系查詢，按信息搜索相應(yīng)的內(nèi)容。瀏覽子系統(tǒng)的重要性不言而喻，必須特別注重人機(jī)交互環(huán)節(jié)，以此極大提高用戶的理解和交互水平。

IETM瀏覽系統(tǒng)利用ASP.NET 2.0作為網(wǎng)頁編程語言，采用VB.NET 2005作為腳本編程語言，使用IE瀏覽器來顯示技術(shù)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)查詢、數(shù)據(jù)分頁顯示、超鏈接等功能。根據(jù)S1000D標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)信息不再以傳統(tǒng)的章節(jié)形式存在，而是以模塊化的形式來組織數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全壽命信息管理CALS戰(zhàn)略的“一次生成，多次使用”的思想。瀏覽系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了技術(shù)手冊信息的靈活組合，根據(jù)裝備保障業(yè)務(wù)活動(dòng)的實(shí)際需求，有選擇地重組用戶需要的技術(shù)信息支持。

作為連接后臺數(shù)據(jù)庫和用戶的信息橋梁，瀏覽系統(tǒng)大框架是重要的信息通道，它是輔助技術(shù)人員實(shí)現(xiàn)信息共享和互操作的紐帶。利用Visual Studio 2005作為開發(fā)環(huán)境，系統(tǒng)具備了檢索、列表、幫助、授權(quán)等基本功能，可以達(dá)到人機(jī)交互的顯示要求。下頁圖3是瀏覽系統(tǒng)的基本功能和流程圖。

2.2.2 IETM平臺的制作IETM流程

設(shè)計(jì)IETM平臺的功能結(jié)構(gòu)是開發(fā)IETM平臺的前提條件，加強(qiáng)IETM的頂層設(shè)計(jì)是進(jìn)行IETM開發(fā)的重中之重。根據(jù)當(dāng)前開發(fā)IETM的成熟理念，結(jié)合綜合電子技術(shù)信息支持系統(tǒng)開發(fā)的趨勢，采用了技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)開放、功能易于擴(kuò)展的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)。

IETM創(chuàng)作平臺系統(tǒng)分為三個(gè)子系統(tǒng):創(chuàng)作子系統(tǒng)、管理發(fā)布子系統(tǒng)和瀏覽子系統(tǒng)，平臺總體功能結(jié)構(gòu)如圖4所示。

2.3 基于S1000D的裝備IETM創(chuàng)作實(shí)例驗(yàn)證

基于S1000D的裝備通用IETM創(chuàng)作平臺，應(yīng)該結(jié)合IETM發(fā)布顯示實(shí)例進(jìn)行分析。IETM技術(shù)信息在創(chuàng)作編輯、管理發(fā)布、瀏覽子系統(tǒng)間進(jìn)行無縫地傳遞，必須處理好信息接口問題。由于創(chuàng)作管理兩個(gè)子系統(tǒng)集成在一個(gè)登錄界面上，必須提供一個(gè)接口把創(chuàng)作管理輸出的IETM數(shù)據(jù)模塊或出版物模塊在顯示邏輯引擎作用下呈現(xiàn)給終端用戶。

本文引入中性存儲器（IIS中性存儲器），首先輸入創(chuàng)作管理系統(tǒng)輸出的DM或PM，然后在XSLT或CSS的作用下格式化XML描述的數(shù)據(jù)模塊或出版物模塊，最終顯示IETM技術(shù)信息在.ASPX頁面上，取得良好的效果。由于篇幅原因，下面給出了的管理發(fā)布子系統(tǒng)的S1000D數(shù)據(jù)管理界面，如圖5所示。

3 結(jié) 語

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，必然對IETM的開發(fā)工作提出了更高的要求。建立基于CSDB的裝備IETM創(chuàng)作工具是技術(shù)手冊IETM化發(fā)展的必然趨勢。以S1000D作為創(chuàng)作標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)開發(fā)的IETM信息高度共享和高效組織管理目標(biāo)。本文分析并驗(yàn)證了創(chuàng)作平臺子系統(tǒng)的功能，從更深程度和范圍解決了IETM的開發(fā)應(yīng)用、創(chuàng)作和組織管理問題，這種開發(fā)設(shè)計(jì)IETM的方法可以節(jié)約開發(fā)經(jīng)費(fèi)，提高開發(fā)的速度和降低研制風(fēng)險(xiǎn)，最終提高我軍通用裝備的綜合電子技術(shù)信息系統(tǒng)開發(fā)水平，進(jìn)一步促進(jìn)我軍裝備保障信息化建設(shè)。

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