基于S1000D規范的IETM數據編寫及管理系統開發

程黨根

（長沙航空職業技術學院，湖南長沙 410124）

基于S1000D規范的IETM數據編寫及管理系統開發

程黨根

（長沙航空職業技術學院，湖南長沙 410124）

在S1000D規范的指導下研究IETM數據編寫和數據管理系統開發的方法，以期提供解決IETM數據模塊編寫和CSDB兩大關鍵技術，從而為開發完整的IETM編輯系統提供參考。

S1000D;IETM;數據編寫;數據管理

1 S1000D規范簡介

伴隨著航空技術的不斷發展與變革，航空技術資料種類越來越多，技術資料所包含的信息也越來越復雜。因此，繼續采用紙質形式的技術文檔在使用與管理上極易存在信息交流困難、數據重用率低、技術信息維護費用高等問題［1，2］。

為解決技術文檔的上述弊端，交互式電子技術文檔應運而生。交互式電子技術文檔技術具有巨大的軍事和經濟效益，據統計，美國在F－14、F－16和“愛國者”導彈等一系列裝備上試驗使用交互式電子技術文檔與紙質技術文檔對比結果顯示，在使用了電子技術文檔后：查詢技術信息的時間縮短50%;數據傳遞出差錯率減少98%;故障排除正確率提高35%，效率提高30%～60%;故障隔失誤減少50%，效率提高20%～50%。圖1是使用IETM與紙質技術文檔隔離故障成功率的對比。

圖1 使用IETM與紙質技術文檔隔離故障成功率的對比

美國和歐洲在上世紀80年代先后提出了IETM（交互式電子技術手冊）和IETP（交互式電子技術出版物）的概念。美國的IETM項目推動主要依靠軍方，美國軍方在1992年11月發布了MIL－M－87268、MIL－D－87269和MIL－Q－87270等IETM標準，隨后每隔幾年美國國防部都會對其進行修訂，而且為了適應IETM技術的發展，2007年1月，美國防部重新修訂已有標準，頒布MIL－DTL－87268C、MIL－DTL－87269C兩部標準。歐洲的IETP推進則適合于軍民各個方面，歐洲ASD（歐洲航天和國防工業協會）發布多個版本的S000D標準來支撐IETP，IETP的應用非常成功，甚至吸引了美國的加盟，2005年后的S1000D規范為ASD、AIA （美國航天工業協會）、ATA（美國航空運輸協會）三方共同編制、管理和維護。我國也在大力發展IETM技術，但國內自主的IETM編輯平臺還不夠成熟，其部分原因就歸結于IETM的兩大關鍵技術，即數據編寫和管理。S1000D規范對IETM的數據編寫和管理作出了明確的技術規定，可用于指導IETM的數據編寫和管理系統開發。

2 S1000D規范下的數據編寫

2．1 數據模塊與數據模塊編碼

2.1.1 數據模塊

S1000D規范下描述的信息是離散化的信息，這些離散化的信息被稱為數據模塊（DM）。數據模塊包含標識與狀態部分和內容部分，如圖2所示。標識部分用于識別和控制數據模塊并提供與安全、質量和技術狀態保證。標識部分所包含的元素是描述和控制數據模塊的元素，他們不描述信息內容。描述信息內容的元素都包含在數據模塊的內容部分，內容部分所包含的元素將描述出版物所包含的所有內容。

圖2 數據模塊的結構

2.1.2 數據模塊編碼

數據模塊是對出版社所需某一完整信息的唯一描述，因此，數據模塊本身也需要被唯一標識，S1000D下的數據模塊被數據模塊編碼（DMC）17到37位字符唯一標識，數據模塊編碼結構如圖3所示。為確保數據模塊的唯一性，數據模塊的編碼遵從層次分明、分類明確和位置精準等特點。

圖3 數據模塊編碼的一般結構

2．2 標記元素與數據模塊編寫

2.2.1 標記元素

數據模塊中各部分都是通過元素來描述的，XML語言是S1000D規范下創建數據模塊所使用的標記語言。XML語言允許用戶定義和使用自己的標記，因此，一個行業可以定義該行業領域的特殊標記來規范該行業的信息描述和數據交換。基于上述XML語言標記元素的特點，S1000D規范定義了該規范下的標記元素，用于S1000D所有用戶的信息描述和數據存儲。按照描述內容的不同，數據信息被細分為描述性信息、程序類信息、故障類信息、維修計劃類信息、人員信息、圖解零部件信息、接線信息、過程信息、技術信息庫信息、容器信息、學習信息、維護檢查單和定檢信息、適用性信息，這些信息都由各自的標記元素描述，圖4為描述性信息元素＜description＞的部分結構［4］。

2.2.2 數據模塊編寫

S1000D規范下的數據模塊結構描述采用的是W3C規定的XML Schema模式，XML Schema是DTD之后第二代用來描述XML文檔結構的模式，DTD用于定義XML文檔中元素、屬性以及元素之間的關系以及文檔的邏輯結構。但DTD存在致命缺陷，一是它需要不同的分析器技術，這增加了工具開發商的負擔，降低了軟件瘦身的可能性;二是DTD不支持命名空間;三是DTD沒有數據類型的概念，無法對特定元素施加數據類型。為了解決這些缺陷，XML Schema應運而生。XML Schema是用來對XML文檔的類型定義的語言，用來規定XML文檔的數據類型及組織方式，同時還是豐富的元數據資源。XML Schema不僅可以定義XML文檔的結構，而且還允許約束文檔的內容。XML Schema完全使用XML作為描述手段，具有很強的描述能力、擴展能力和處理維護能力。XML Schema是一種定義文件的方式，擁有許多類似DTD的準則，但又比DTD更為強大一些。總體來說，與DTD相比，XML Schema有以下優勢：XML Schema內容開放，能適應未來擴展;XML Schema支持數據類型，可在不同的數據類型間轉換數據，可更容易地描述允許的文檔內容，同時更容易滿足電子商務需求;XML Schema支持命名空間，不同命名空間中可出現相同的元素名;XMLSchema文檔驗證更靈活，可輕松地驗證數據的正確性［5］。XML Schema的編寫如圖5所示。

2.2.3 數據模塊文檔顯示

XML元素描述的文檔其內容與顯示的樣式是分開的，顯示樣式一般分為層疊樣式表CSS（Cascading Style Sheet）和可擴展樣式語言XSL（EXtensible Stylesheet Language）［6］。

CSS是一種針對HTML語言，其全部信息都可以在文檔中以純文本的形式存。CSS能夠對網頁中的對象精確排版和編輯，支持幾乎所有的字體字號樣式，可以非常簡單地對文本信息、圖片進行設置，便于維護網頁并能夠進行初步交互設計，同一CSS文檔可用于多個XML文檔，實現數據重用。

XSL是為XML的樣式顯示而設計的語言，可以把XML文檔轉換成HTML或其他的文檔。一個XSL包含多個設計規則和顯示方式，從XML文檔中提出來的數據依據XSL規定的顯示方式來顯示。這種轉換采用公開的方式，使其更加容易、方便地為程序員服務。XSL還提供多腳本語言的通道，可以滿足語言對其的操作，以滿足更為復雜的應用需求，因此，用XSL顯示樣式用于XML編輯的數據模塊更合適。XSL顯示效果如圖6所示。

圖6 XSL壓力組件顯示效果

3 S1000D規范的下數據管理及管理系統開發

3．1 數據管理

數據管理主要依托于CSDB（公共源數據庫），對數據模塊、插圖和多媒體數據進行控制和管理［9］。CSDB是IETM的核心技術之一，一般的標準并未給CSDB限定數據庫，因此，數據管理所用的系統、文件的存儲方式和管理方式都具有開放性。不論采用何種管理系統，數據管理都應該能夠具有進行以下功能：

（1）密級及權限管理

對所存儲的對象進行存儲和讀取，并對對象的管理設定密級和訪問管理權限、記錄存儲對象的狀態。

（2）數據使用及壽命管理

對CSDB中的對象編輯、修改、校對、審核、批準、發布等進行定制、記錄和管理，同時對對象的生命周期進行管理，對不需要的對象要及時處理，以降低系統的冗余度。

（3）適用性管理

對所存儲的對象適用性進行管理，對各種不同數據類型適用于何種系統進行描述，以保證發布的技術文檔與產品的技術信息保持一致。

3．2 管理系統開發

3.2.1 系統開發方案

數據管理系統開發其實質是一個CSDB管理平臺的開發，它在數據模塊和數據庫之間起承接作用，它將作為接口將數據模塊、插圖、多媒體等對象在CSDB中存取、作為管理工具對CSDB中存儲的對象進行內容、版本和編碼管理。數據管理閱讀系統中的內容管理是對數據模塊、插圖、多媒體等對象的存儲、編輯、更新和刪除等行為;版本和編碼管理是對版本信息的描述及標識數據模塊、插圖、多媒體等對象的編碼進行描述和管理。

為有效驗證前面所創建的數據模塊的可操作性，在滿足系統開發和數據庫開發基本原則的基礎上提出以下方案：

（1）系統要包含用戶管理項，系統對使用用戶的權限要區別對待，在用戶登錄系統后，要顯示當前用戶名;

（2）系統要包含數據編輯項，系統將對以編寫好的數據模塊編碼，并存儲文件，方便檢索管理;

（3）系統包含預覽查詢項，方便用戶對所存儲的數據模塊進行編輯、更新等，同時可根據數據模塊的編碼對數據模塊進行查詢。

（4）后臺數據庫存在用戶管理存儲項，對系統創建的使用用戶進行存儲記錄;

（5）后臺數據庫存在系統編碼存儲項，以存儲系統所操作的數據模塊的編碼等信息;

（6）后臺數據庫存文件存儲項，以存儲系統所操作的數據模塊的文件信息。

3.2.2 系統開發

（1）開發環境

開發本平臺系統所用的計算機系統為Windows系統，在該系統下，選擇有良好的可移植性、安全性、多線程性和網絡能力的Java語言作為平臺開發語言。

系統開發的平臺選擇Eclipse開發平臺，E-clipse可在Windows系統下穩定運行，可與其他開發工具有效結合，和處理html、Java、C、JSP、EJB、XML和GIF等多種文件。

后臺數據庫選擇SQL Server 2005，它可用Java連接，可在數據庫層開發Web服務，在不同應用軟件之間交換數據時，支持存儲和查詢XML語言文件。

（2）系統平臺開發

為滿足平臺開發方案的要求，平臺將具有登陸界面、主頁、用戶管理、數據編輯頁、預覽查詢頁和退出系統選項，系統構架如圖7所示。系統編寫采用Eclipse平臺進行，語言采用Java語言，系統開發完成后獲得WebRoot文件，它可運用web服務器和Java應用服務器部署，用IE瀏覽器打開。

圖7 系統構架

系統開發完成后形成一個Java項目文件，系統的運行將依賴于服務器工具，本文采用的服務器為Apache Tomcat服務器，系統的正常運行將建立在服務器正常運行的基礎上。

4 結論

信息化技術的發展促進了IETM的發展，S1000D規范的出現又為IETM的發展提供了保障條件。采用數據模塊編寫技術及數據管理系統的開發均在S1000D規范的指導下完成，最終開發的平臺可在Windows環境下穩定運行。可見，采用符合S1000D規范數據編寫和數據管理系統開發的方法有用于IETM編輯系統開發的潛能。

［1］ASD/AIA/ATA．International specification for technical publications utilizing a common source database［S］，Issue 4．0．1，2009．

［2］ASD/AIA/ATA．International specification for technical publications utilizing a common source database［S］，Issue 4．1，2012．

［3］王崇．國內外IETM研究與應用現狀分析［J］．航空標準化與質量，2009，（5）．

［4］任興旺．CALS體系下基于多色集合的IETM研究［D］．廣東：廣東工業大學，2007．

［5］李浩，孫統風，孟現飛，等．基于面向對象思想構建XMLSchema［J］．微機發展，2003，（S1）．

［6］Daniela F，Donnald K，Ioana M．Integrating keyword search into XML query processing［J］．Computer Networks，2000，（16）．

［7］丁凡．航空裝備IETM研制的典型流程和方法［J］．航空標準化與質量，2012，（2）．

［編校：張芙蓉］

Development of Data W riting and Management System Based on S1000D Specification

CHENG Danggen
（Changsha Aeronautical Vocational and Technical College，Changsha Hunan 410124）

This paper explores themethod of IETM datawriting and datamanagement system development under the guidance of S1000D specification，in order to provide reference for solving two key technologies，namely，IETM datamodulewriting and CSDB，and thus developing a complete IETM editing system．

S1000D;IETM;data writing;datamanagement

TP315

A

1671－9654（2015）04－052－05

10.13829/j.cnki.issn.1671-9654.000142

2015－09－01

程黨根（1987－），男，江西南昌人，助教，研究方向為飛機結構修理。