基于S1000D規范的通用裝備IETM創作新模式研究

胡梁勇 徐宗昌

（中國人民解放軍66222部隊 北京 102202）

0 引 言

交互式電子技術手冊 （Interactive Electronic Technical Manual，IETM）是用于復雜武器系統或軍用及商用設備診斷和維修的信息數據包［1］。IETM是綜合應用了計算機技術、網絡技術、數據庫技術等先進技術，將內容繁雜的操作手冊、維修手冊等技術信息有機地組織管理起來，以最優的方式顯示在電子屏幕上，并以交互的方式提供查閱，將系統操作人員或者維修技術人員所需的信息，精確地展現在用戶面前，以加速裝備使用和保障活動的實施。

IETM的主要作用是解決與武器裝備操作、訓練、維修和后勤保障相關的技術信息開發、使用和組織管理問題。IETM數據最終是要在裝備保障領域使用的，主要包括裝備的使用保障和維修保障兩個方面。由于傳統的裝備保障理念滯后，現行保障模式與信息化戰爭需求牽引下的裝備保障思想矛盾突出等問題嚴重制約了我軍裝備建設和裝備保障的發展步伐。在此背景下，IETM開發制作遇到嚴重的信息孤島問題，各種信息系統各自為戰，造成IETM產品與創作工具的分離，難于真正發揮IETM的突出優勢。所以必須盡早制定IETM標準規范和開發IETM創作工具，以期實現我軍裝備保障信息化建設目標。

1 S1000D概述及裝備IETM創作需求牽引

1.1 S1000D概述

S1000D是一個國際規范，覆蓋支持任何系統工程的技術出版活動，這些系統工程包括空間、海洋、陸地的交通工具、裝備或設施等，同時包括民用或軍用技術文檔資料的所有方面。從信息生成、交換和在“公共源數據庫”（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。S1000D采用了ISO、CALS和W3C的標準，它的內部信息以中間格式產生，這意味著它可以應用在不同的或者是全異構的IT系統。正是這個特點，再結合模塊化的概念，使得它應用廣泛并倍受國際組織機構的青睞。

1.1.1 數據模塊

按照S1000D規范生成的SGML（標準通用標記語言）或XML（可擴展標記語言）中間格式文件以一種模塊化的形式產生，這種模塊化的文件稱之為“數據模塊”，由兩大部分組成:

第一部分為類型和狀態部分，包含技術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、發行號、發行日期、語言等）和狀態信息（如保密等級、適用性、技術標準、質量保證狀態、更新原因等）。這些數據可以用于文檔類型管理、適用性管理、質量控制程序管理、檢索和查詢管理等。在向用戶提供技術信息時，這部分內容并不顯示。

第二部分為文檔內容主體，主要包含文字說明和圖例等。S1000D根據文檔中描述的信息內容，將技術文檔主要分為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）、維護說明或計劃（Maintenance planning）、圖例數據（Illustrated parts data）、步驟、方法（Process）、管線數據（Wiring data）、戰場損傷評估和修復信息（Battle damage assessment and repair information）等。

數據模塊作為S1000D規范核心概念，邏輯上一個數據模塊是不可分割的，具有原子性；物理上，它是一個ASCII碼文件，它以SGML或XML格式組織數據，并有相應的文檔類型定義（DTD）來約束和驗證數據文件中的標記。各個數據模塊之間使用數據模塊編號（data module code DMC）相互區分，并利用此編號管理整個產品的數據模塊。數據模塊的結構如圖1所示。

1.1.2 公共源數據庫

在S1000D規范中，產品的所有技術信息是存放在一個數據庫中進行管理的，這個數據庫被稱為“公共源數據庫（CSDB）”。CSDB是一個信息存儲地和管理工具，為生成技術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，它們都是可以被標識和可交換的信息單元:數據模塊、插圖、數據模塊需求列表、注釋、出版模塊、數據分發說明等。所有信息對象都有其相應格式的編號，可通過信息對象編號、信息種類及其他元數據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信息，可以最大程度的進行信息重用，如警告信息、打開過程、關閉過程等，可以被保存成一個獨立的數據模塊，在不同的情況下重復使用。這樣不僅可以節省存儲空間，還可以保證數據的一致性，節省維護費用，提高數據管理能力。當裝備保障需求改變時，僅修改一個數據模塊，即可影響到生成的技術文檔。這正符合CALS中“一次創建，多次使用”的思想。

1.2 裝備IETM創作需求牽引

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用等方面發揮非常重要作用，同時也出現一些問題。比較突出的是傳統的技術信息管理模式已經不再適應當前條件下的信息組織管理要求，迫切要求建立基于統一數據庫的裝備綜合保障方案。這個數據庫沒有指定具體的數據庫形式，只是概念上的存儲實體，能夠生成多種組織形式的技術信息是裝備保障對公共源數據庫提出的必然要求。在開展綜合保障工程的活動中，必須注重數據源的一致性和準確性，盡可能降低數據來源的非規范性、不一致性等缺點。所以，尋求建立統一的CSDB是通用裝備IETM創作新思路建設的必然要求。

建立基于S1000D的裝備保障的IETM是信息化戰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的實現，必須開發一個可以集成裝備通用維修支持系統的創作平臺。這個集成化的通用平臺包括管理發布、創作編輯、瀏覽三個子系統，完成裝備全壽命信息（CALS）的無縫組織管理和利用，真正實現信息的“一次組建，多次利用”，為最終建立一個裝備技術信息支持系統的綜合數據庫目標奠定基礎。

2 基于S1000D的裝備IETM創作

2.1 創作IETM的技術解決方案

2.1.1 創作模型及流程

IETM創作平臺是一個基于C/S結構的網絡平臺，可以分為三個子系統:創作編輯子系統、管理發布子系統和瀏覽系統。創作編輯子系統是在多媒體管理組件、文本編輯組件、圖形編輯組件和對數據模型進行詳細定義基礎上進行的；管理發布子系統主要用于對數據模塊的組織和管理；瀏覽系統用于IETM技術信息的顯示。圖2給出了IETM平臺創作流程。

IETM創作過程主要包括下面幾個步驟:

（1）確定IETM的數據模塊需求列表（DMRL）。對需要創作的內容（裝備使用手冊、維修手冊等）進行分析。首先根據需要，著眼未來重用等方面的原則把內容劃分為若干個主題（信息集），在每個主題中對內容進行詳細的分解，最終分解為一個個的數據模塊，并為每個數據模塊編碼。

（2）任務分配。對參加創作的人員進行管理，并把分解的數據模塊分配給相關人員，并能查看人員的工作狀態。

（3）創作編輯。創作人員登錄系統后，接收任務，并編輯相應的數據模塊。數據模塊按類型分別對應不同的DTD，在完成編輯后，創作人員提交任務、完成模塊編輯。

（4）確定發布內容。在對各個主題的內容進行分解和編輯后，就可以進行IETM出版。首先確定發布內容，發布的內容可以是一個主題、多個主題，甚至是主題當中的一部分（分解到最下級的主題）。

（5）內容打包。在選擇內容后，從CSDB中提取相應的內容，連同顯示框架、中間件進行打包，成為一個完整的安裝程序。

2.1.2 創作標準選擇及相關技術基礎

IETM的創作離不開標準，IETM標準規范解決了IETM創作“語言”的問題。標準化的目標在于技術的無關性，開發者只有按統一的標準進行設計開發，才能實現數據交換、信息共享、操作協同。標準涉及的內容一般有數據格式、交互方法、界面顯示要求、數據庫結構，以及安全與質量保證等諸多方面。

IETM最早用于解決紙型技術手冊文檔在武器裝備保障引發的使用不便、耗時、費用高等突出問題，現行標準以美國軍用標準和工業標準居多。隨著信息技術的發展，標準的軍、民通用化是一個趨勢，并逐漸向現有商業標準靠攏。

我國目前沒有IETM的相關國家和軍用標準規范，本文結合我軍裝備保障業務活動實際情況，參照比較成熟的歐洲航空航天和防衛工業協會（ASD）頒布的 《基于CSDB的技術出版物國際標準（ASD S1000D Issue 3.0）》進行平臺設計和IETM的創作。

IETM創作平臺涉及的技術很多，本平臺涉及到XML技術、數據的交互和顯示技術、數據庫技術（SQL SERVER等）、矢量圖形圖像技術、加密解密安全技術、網頁制作技術等。

2.2 依據基于S1000D的裝備創作平臺開發IETM

2.2.1 平臺子系統介紹

（1）管理發布子系統

管理發布子系統是創作平臺的核心部分，它主要完成數據模塊資源數據庫的管理和組織，以及出版物的發布。CSDB數據庫既是存儲和管理所有的信息對象，也是管理發布平臺的核心，生成用戶所需要的紙質或電子格式的技術出版物。

（2）創作編輯系統

創作編輯子系統主要用于對數據模塊的內容部分進行編輯。編輯采用所見即所得的方式，對表、圖、多媒體等內容采用圖文混編的方式。

（3）瀏覽子系統

瀏覽子系統是創作平臺的終端顯示部分，主要實現手冊內容按層次關系查詢，按信息搜索相應的內容。瀏覽子系統的重要性不言而喻，必須特別注重人機交互環節，以此極大提高用戶的理解和交互水平。

IETM瀏覽系統利用ASP.NET 2.0作為網頁編程語言，采用VB.NET 2005作為腳本編程語言，使用IE瀏覽器來顯示技術數據，實現了數據查詢、數據分頁顯示、超鏈接等功能。根據S1000D標準，技術信息不再以傳統的章節形式存在，而是以模塊化的形式來組織數據，實現全壽命信息管理CALS戰略的“一次生成，多次使用”的思想。瀏覽系統實現了技術手冊信息的靈活組合，根據裝備保障業務活動的實際需求，有選擇地重組用戶需要的技術信息支持。

作為連接后臺數據庫和用戶的信息橋梁，瀏覽系統大框架是重要的信息通道，它是輔助技術人員實現信息共享和互操作的紐帶。利用Visual Studio 2005作為開發環境，系統具備了檢索、列表、幫助、授權等基本功能，可以達到人機交互的顯示要求。下頁圖3是瀏覽系統的基本功能和流程圖。

2.2.2 IETM平臺的制作IETM流程

設計IETM平臺的功能結構是開發IETM平臺的前提條件，加強IETM的頂層設計是進行IETM開發的重中之重。根據當前開發IETM的成熟理念，結合綜合電子技術信息支持系統開發的趨勢，采用了技術先進、結構開放、功能易于擴展的系統功能結構。

IETM創作平臺系統分為三個子系統:創作子系統、管理發布子系統和瀏覽子系統，平臺總體功能結構如圖4所示。

2.3 基于S1000D的裝備IETM創作實例驗證

基于S1000D的裝備通用IETM創作平臺，應該結合IETM發布顯示實例進行分析。IETM技術信息在創作編輯、管理發布、瀏覽子系統間進行無縫地傳遞，必須處理好信息接口問題。由于創作管理兩個子系統集成在一個登錄界面上，必須提供一個接口把創作管理輸出的IETM數據模塊或出版物模塊在顯示邏輯引擎作用下呈現給終端用戶。

本文引入中性存儲器（IIS中性存儲器），首先輸入創作管理系統輸出的DM或PM，然后在XSLT或CSS的作用下格式化XML描述的數據模塊或出版物模塊，最終顯示IETM技術信息在.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布子系統的S1000D數據管理界面，如圖5所示。

3 結 語

現代信息技術的發展，必然對IETM的開發工作提出了更高的要求。建立基于CSDB的裝備IETM創作工具是技術手冊IETM化發展的必然趨勢。以S1000D作為創作標準，實現開發的IETM信息高度共享和高效組織管理目標。本文分析并驗證了創作平臺子系統的功能，從更深程度和范圍解決了IETM的開發應用、創作和組織管理問題，這種開發設計IETM的方法可以節約開發經費，提高開發的速度和降低研制風險，最終提高我軍通用裝備的綜合電子技術信息系統開發水平，進一步促進我軍裝備保障信息化建設。

［1］徐宗昌.保障性工程［M］.兵器工業出版社，2002.

［2］杜曉明等.集成化的交互式電子技術手冊［C］.//推進高新技術發展與應用，提高裝備與設備維修保障能力研討會論文.2005.

［3］陳信欽.交互式電子技術手冊應用與發展展望［J］.現代防御技術，2003.（01）:55-59.

［4］顧秀君等.制作交互式電子技術手冊標準化要求［J］.艦船標準化工程師，2003（01）:31-35.

［5］劉仁斌，湯懷宇，張偉連.裝備保障的信息化建設研究［A］.//軍械工程學院.面向信息化戰爭的軍事裝備科學［C］.北京:解放軍出版社，2003:532-535.

［6］ASD S1000D:International Specification for Technical Publications Utilizing A Common Source Data Base（V2.1&V2.2）［Z］.2004.2/2005.1.