邱亞男
(北京宇航系統工程研究所,北京,100076)
航天裝備交互式電子技術手冊(IETM)數據模塊編碼技術研究與應用
邱亞男
(北京宇航系統工程研究所,北京,100076)
文 摘:以交互式電子技術手冊 (IETM)系統研究為背景,基于GJB 6600《裝備交互式電子技術手冊》制作IETM,探討GJB 6600中數據模塊編碼方法,研究與分析航天裝備系統IETM的數據模塊編碼方法,以實現航天產品數據的 “模塊化”組織與管理。
交互式電子技術手冊 (IETM);數據模塊;編碼;技術文件。
隨著航天裝備的快速發展,新裝備保障任務加重、難度增大,急需采用信息化的保障手段,以使用紙質技術資料為主的保障手段已滿足不了部隊裝備保障和人員訓練的需要。交互式電子技術手冊 (Interactive Electronic Technical Manual,IETM)采用文字、圖形、表格音頻、視頻和三維模型等以數字形式存儲的技術出版物,是以人機交互方式提供裝備基本原理、操作使用和維修等內容的電子技術文件,相比紙質資料和一般電子技術文檔具有巨大的優越性,是一項重要的裝備保障信息化產品。
目前,國際上指導IETM的標準規范很多,其中比較有代表性的有美國國防部制定的三個IETM標準和歐洲制定的標準:MIL-DTL-87268C《交互式電子技術手冊通用內容、風格、格式和用戶交互要求》、MIL-DTL-87269C《可修改的交互式電子技術手冊數據庫》和MIL-HDBK-511《交互式電子技術手冊互操作性》;歐洲 ASD/ AIA/ATA S1000D《基于公共源數據庫的技術出版物國際規范》。我國在引進、消化及吸收S1000D的基礎上編制及發布了GJB 6600《裝備交互式電子技術手冊》 技術標準, 其中規定IETM采用公共源數據庫 (Common Source Data Base,CSDB)管理信息對象,采用數據模塊(Data Module,DM)組織技術信息;IETM創作平臺通過文本編輯器、圖形編輯器等編輯工具生成數據模塊、插圖及多媒體對象 (模塊)、出版物模塊并儲存于CSDB中,以保證數據的 “一次生成,多次使用”,實現信息高度共享。
在實際工程應用中,數據模塊的創建、編輯、管理及發布、瀏覽都需要一定的編碼規則進行約束。本文在GJB 6600的基礎上研究了航天裝備武器系統數據模塊的編碼技術。
數據模塊作為 CSDB中最為核心的信息對象,是IETM中數量最多的、具有統一結構的、最小獨立的信息單元,其內容包括文本、圖表及其他各種數據類型。各個數據模塊之間使用數據模塊編碼 (Data Module Code,DMC)相互區分,數據模塊編碼具備唯一性,是實現多次調用的可重用性關鍵,可以利用此編碼管理整個產品的數據模塊。插圖及多媒體單元同樣也是IETM的重要信息對象,以信息控制碼 (Information Control Number,ICN)作為文件名的唯一標識,作為CSDB的重要組成部分,利用其ICN可在數據模塊中通過鏈接引用很方便地得到重復使用。
GJB 6600規定了裝備交互式電子技術手冊的數據模塊編碼及信息控制編碼要求,可以解決大部分關于數據模塊編碼的問題。但針對航天產品型號 IETM編制仍存在一些問題,主要表現為:①對航天產品裝備技術信息類型的劃分原則不同;②對裝備部件/組件的編碼規則不同;③對同一部件/組件的編碼結果不一致。
我們在IETM編輯系統開發過程中,針對國內在數據模塊編碼方面存在的實際問題,主要采取了以下手段:①調查國內現有的裝備分解與編碼規范,從中選擇最適用的規范,將其固化到編輯系統之中,并給出明確的指導信息用于說明編碼的含義;②根據實際情況,允許創作人員根據特殊的要求或各自的習慣來劃分技術信息并對其進行編碼。
通過充分調研學習國內外各類裝備交互式電子技術手冊制作技術和規范,并參考現有試點武器系統型號的 IETM編制,我們對現有的 GJB 6600數據模塊編碼及信息控制代碼的編碼要求進行詳細補充,明確航天產品IETM數據模塊和信息控制碼編碼指導規則,規定型號識別碼、系統差異碼、系統劃分碼、分解碼、分解差異碼、信息碼、信息差異碼、責任方合作碼、創作單位碼、信息序列碼、信息變型碼、信息發布碼以及密級碼等各碼段的編碼要求,為形成規范的航天產品IETM數據模塊編碼方法奠定基礎。
2.1 數據模塊編碼 (DMC)
數據模塊的結構是基于內容組織和劃分的,所以技術手冊要以某種裝備保障活動的主題進行構建,能夠將裝備的結構信息和活動信息一起表達。為了實現這種要求,需要考慮裝備的硬件標識和裝備保障活動的信息類型,通過對數據模塊編碼的選擇,就可以組成某一類型的技術手冊,如操作流程類IETM、故障維修類IETM等。
航天產品IETM的數據模塊編碼應為17位字符,分為8個代碼段,如圖1所示。
a)型號標識碼。用以標識當前數據模塊所描述航天裝備產品型號的代碼。
b)系統差異碼。用于區分裝備型號未發生變化時系統/分系統的變化,在航天裝備產品中代表型號差異。如某一型號可以有多種實現某一功能的系統,如多種類型的引控系統等,可以采用系統差異碼區分這些相同功能的系統。一般采用 1位大寫拉丁字母時,默認為 “A”,有差異變化時,采用 “B”、 “C”……順序編碼。
c)系統劃分碼。運用基于標準化的編碼體系標識裝備及其層次劃分的代碼,由6位字符、3個碼段組成,各碼段默認為 00,表示不再細分,若需進一步細分,則按 “01、02……”順序編碼。根據手冊要表達的裝備保障活動的主題不同,系統劃分碼的碼段內容也不同。
● 若為IETM結構按照操作流程劃分,系統劃分碼的3個碼段內容為操作場地、操作項目和操作步驟。操作場地示例:01-技術陣地,02-發射陣地;操作項目示例:01-定期檢測,02-圖像分系統測試;操作步驟示例:01-動力系統單元測試,02-控制系統單元測試。
● 若為IETM結構按照產品結構劃分,系統劃分碼的3個碼段內容為系統碼、分系統碼和單元或組件碼。系統碼示例:01-火箭,02-地面設備;分系統碼示例:01-結構系統,02-火工品;單元或組件碼示例:01-尾翼,02-尾段。
d)分解碼與分解差異碼。分解碼用來標識單元或組件分解狀態的代碼,默認為00。分解差異碼用來標識分解碼對應單元或組件發生細微變化的代碼,默認為A,表示沒有差異。
e)信息碼與信息差異碼。信息碼用來標識數據模塊描述的信息類型的代碼。GJB 6600對信息碼進行了規定,將信息碼分為9類,按照裝備保障活動的順序分別涵蓋了操作要點、保養方法、檢測手段、故障報告、診斷程序、 故障定位、部件組裝、修復件存儲以及其它主題。在航天裝備系統中,常用到的信息碼見表1。信息差異碼用來標識信息碼對應內容發生細微變化的代碼,這種細微變化不足以導致信息碼變化,由1位大寫拉丁字母編碼,默認值為 “A”,表示沒有差異, 存在差異時, 宜按 “B”、 “C” ……順序編碼。

表1 航天裝備系統常用信息碼說明
f)對象信息適用碼。標識維修/訓練等所涉及對象的信息適用情形的代碼,由1位大寫拉丁字母編碼。
2.2 信息控制代碼 (ICN)
航天產品IETM的信息控制代碼ICN應為29位字符,分為10個碼段,碼段之間應用連字符“-”連接?;贒M編碼規則和SNS定義,本系統的ICN編碼結構如圖2所示。
a)責任合作方代碼。用于標識對圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體的負責單位的代碼,由1位大寫拉丁字母或數字字符組成,代碼值可由承制方自行規定。
b)創作單位代碼。用于標識對圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體的制作單位代碼,由1至9位大寫拉丁字母或數字字符組成,代碼值可采用9位全國組織機構代碼,也可由承制方自行規定。
c)信息序列碼。用于標識某個創作單位創作的圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體信息順序的代碼,由5位數字字符組成,取值范圍為 “00001~99999”。
d)信息變型碼。用于標識圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體信息發生變化的代碼,由 1位大寫拉丁字母字符組成,默認為 “A”,表示多媒體信息沒有變化。當存在變化時,可依次進行排序。
e)信息發布碼。圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體信息發布的版本號,由3位數字字符組成,最初的版本號為 “001”,若多媒體信息進行了更新,則按 “002”、 “003”……順序編碼。
f)密級碼。用于標識圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體信息的安全級別的代碼,由2位阿拉伯數字字符組成。 “01~05”依次表示5個等級: “公開”、 “內部”、 “秘密”、 “機密” 和 “絕密”。
2.3 應用情況
目前,該數據模塊編碼方法已在多個航天產品型號上進行應用。通過總結實踐經驗,不斷改進,已經能夠解決不同型號交互式電子手冊數據編碼的通用性、一致性問題。表2為某航天產品的數據模型編碼示例;表3為信息控制代碼編碼示例。

表2 某火箭火工品分系統及其點火器單機DMC編碼示例

表3 ICN編碼示例
根據上文 2.2信息控制代碼 (ICN)可知,表3中各個碼段的含義:ICN——信息控制代碼前綴;YY——型號識別碼,能夠唯一標識型號代碼;A——型號差異碼;012000——系統劃分碼 (SNS),其中,01表示系統碼值,20表示分系統碼值,00表示單機碼值;A——責任合作方代碼;CALT1——創作單位代碼;00001——信息序列碼;A——信息變型碼;001——信息發布碼;03——密級碼。
具體實踐情況表明,該數據模塊編碼方法符合GJB 6600數據模塊編碼規則,采取分段式編碼,滿足唯一性要求,能夠涵蓋幾乎所有航天產品裝備信息類型,能夠指導航天產品裝備IETM數據模塊編碼工作,保證裝備部件/組件編碼的一致性。
本文梳理現階段航天裝備IETM協同研制中的問題,結合航天產品特點及綜合保障需求,在總結國內外研究成果的基礎上,總結實踐經驗,提出了規范的數據模塊編碼方法,有效地指導航天裝備IETM的數據模塊編碼過程,保證不同型號、不同設計單位之間開展航天裝備IETM制作工作的統一性和規范性,希望對提升航天裝備IETM研制水平能起到一定的推動作用。
[1]徐宗昌.裝備IETM技術標準實施指南.北京:國防工業出版社,2012-04:119~171.
[2]徐宗昌,張文俊.基于公共源數據庫的裝備IETM技術.北京:國防工業出版社,2014-04:174~195.
[3]常雷,杜曉明,邵云峰,徐振輝,李文珍.裝備IETM內容數據模型研究.微計算機信息,2008,24(1-1).
[4]安釗,姬進軍.裝備交互式電子技術手冊創作技術綜述.兵工學報,2013(34).
邱亞男 (1984年—), 女, 碩士, 工程師,現從事數字化標準規范、數字樣機技術等工作。