基于公共源數據庫的直升機系列機型手冊管理方法研究

胡強 孫峰

摘要：隨著直升機設計水平的提高，一款成功的型號通常伴隨著一系列的衍生型號，以滿足不同的用途需求。隨著衍生型號的增多，技術出版物的管理也越來越復雜。本文根據國際S1000D標準中的公共源數據庫（CSDB）技術，提出利用IETM技術實現系列機型的技術出版物管理方法，以解決目前系列機型技術出版物數據龐大、狀態混亂問題。

關鍵詞：技術出版物；S1000D；直升機

Keywords：technical publications；S1000D；helicopter

0 引言

用戶技術資料作為裝備綜合保障工程十大要素之一，是裝備使用和維修人員在外場使用和維修裝備過程中的唯一參考資料。由于我國直升機用戶技術資料的電子化程度發展較晚，大部分用戶技術資料仍是傳統的紙質資料，部分裝備用戶技術資料正經歷從紙質技術手冊到電子技術手冊（ETM）再到交互式電子技術手冊（IETM）的轉變[1]。

隨著直升機設計水平的日益成熟，一款成功的型號往往根據不同用途需要發展出一系列的衍生型號。隨著衍生型號的增多，傳統的紙質用戶技術資料及管理模式出現數據冗余、技術狀態混亂、需要大量人力管理等問題。本文在傳統的手冊管理模式基礎上，通過研究最新的國際技術出版物規范S1000D標準，利用先進的IETM技術，提出基于公共源數據庫的手冊管理方法，可以有效解決目前系列機型手冊技術狀態混亂、管理困難等問題。

1 基于S1000D標準的IETM技術

S1000D標準是歐洲航空與國防工業協會（ASD）和美國航空工業協會（AIA）共同制定的、覆蓋支持任何系統工程的技術出版物國際標準，在航空領域已得到廣泛的應用，其明顯的優勢、先進之處和顯著特點是采用了公共源數據庫（Common Source Data Base，CSDB）這一核心技術。CSDB作為IETM數據內容的儲存和管理中心，集合了IETM創作過程中生成的全部數據模塊、插圖及多媒體、出版物模塊和其他技術對象，為IETM提供唯一完整的源數據，有力地支持了IETM制作過程中的信息共享與重用，可以有效解決系列機型中用戶技術資料數據冗余、無法重用問題。

1.1 S1000D標準核心內容

1）公共源數據庫（CSDB）

公共源數據庫是S1000D中的核心概念，用于信息存儲和管理。在S1000D標準中定義如下：“公共源數據庫是一種信息存儲與管理工具，技術手冊所需的所有信息對象都保存在其中，它也被用于媒體輸出，生成紙質或電子格式的出版物”[2]。

存儲在公共源數據庫中的信息對象有下列幾種，都是可以被標識和交換的信息單元：

● 數據模塊（Data Module，DM）；

● 插圖（Illustration，所有與數據模塊相關聯的非SGML/XML格式的文件）；

● 數據模塊列表（Data Module List，DML）；

● 注釋（Commems）；

● 出版物模塊（Publication Module，PM）；

● 數據交換說明（Data Dispatch Notes，DDN）。

各信息對象在公共源數據庫中用相應的編號進行標識和管理，并做到無冗余的存儲。

2）數據模塊（DM）

數據模塊（DM）是S1000D標準中的另一個核心概念，是技術出版物中最小的獨立信息單元，采用SGML或XML文檔組織數據。數據模塊是利用文字、表格、圖形、圖像、音頻和視頻、動畫等多媒體描述裝備的組成、維修和操作步驟等技術信息的完整數據單元。每個數據模塊包含以下兩部分結構：

● 標識和狀態段（Identification and Status section，IDSTATUS）；

● 內容段（Content section，CONTENT）。

數據模塊在CSDB中通過對應的數據模塊編碼（Data Module Code，DMC）進行唯一標識。每個數據模塊都有對應的DMC，用來標識和管理CSDB中的數據模塊[3]。

1.2 基于S1000D標準IETM系統結構

S1000D標準采用了模塊化設計思想，基于S1000D標準開發的IETM系統結構包括編制環境、管理環境、發布環境和使用環境四個部分[4]，如圖1所示。

1）編制環境：編制環境是整個IETM的輸入模塊，是整個IETM制作中的主要工作內容，主要完成IETM中技術內容的制作，如編制數據模塊、制作技術插圖、制作多媒體數據等。

2）管理環境：管理環境是以CSDB為核心的內容管理系統。CSDB具有強大的數據內容管理功能，例如，給每個數據模塊賦予唯一的標識編碼和給每個插圖及多媒體對象賦予唯一的信息控制碼，以便于數據的重用；對數據模塊的版本控制與管理以及對數據模塊中部分內容適用范圍的管理等。通過這些管理功能，可以很好地實現IETM的規劃、創作、出版和修改。

3）發布環境：通過發布管理器可以實現數據的發布，有兩種發布類型——面向頁面的線性文檔和交互式IETP。可根據用戶對技術內容和使用方式的不同需求確定發布類型。

4）使用環境：根據出版物模塊發布的不同數據類型，開發相應的使用環境支持數據模塊的信息顯示，如Web瀏覽器、IETMViewer單機版等。

2 直升機系列機型手冊管理方法

2.1 創建系列機型結構樹

系列機型手冊管理的前提是掌握系列機型的技術狀態，通過結構分解建立系列機型的結構樹。結構樹的建立依據S1000D中的標準編碼系統（Standard Numbering System，SNS）。SNS是基于標準化的編碼體系，通常用來標識裝備及其層次劃分關系的代碼。SNS由系統碼、子系統/子子系統碼、單元或組件碼3組字符組成，每組字符代表不同的含義。利用標準編碼系統SNS可以對全機所有系統進行結構分解，形成結構樹，如圖2所示。

通過對基本型和衍生機型的技術狀態變化分析，對技術狀態差異的系統或子系統/子子系統進行狀態差異標識，形成整個系列機型的項目結構樹。

2.2 構建數據模塊需求列表

數據模塊需求列表（Data Module Requirement List，DMRL）的作用是確定一個項目所需的數據模塊，便于對整個項目DM的管理和控制。在制作數據模塊之前，必須先確定DMRL。

構建系列機型的DMRL包括以下步驟：

1）對全機各系統進行結構分解，確定各節點的系統劃分碼（SNS），此過程為2.1節中結構樹創建過程所需信息；

2）確定分解結構中各節點的技術信息，并分配相應的信息碼；

3）確定所有需要的數據模塊的數據模塊編碼（DMC）[3]。

通過以上步驟形成整個系列機型的數據模塊和對應的數據模塊編碼需求清單，作為整個型號數據模塊創建的依據，并在整個壽命周期內進行管理和控制。S1000D標準中定義了識別每個數據模塊的數據模塊編碼，不同技術狀態下的數據模塊可以通過不同的數據模塊編碼進行唯一標識。

2.3 數據狀態管理

在創建的數據模塊中，需要對系列機型中不同適用條件下的數據模塊進行管理，以便識別出不同型號、不同架次的手冊狀態。S1000D標準通過適用性機制來辨別整個或部分數據模塊的使用環境是否有效。適用性機制由數據模塊適用性注釋和3種特殊的數據模塊類型組成，即適用性交叉引用表（ACT）數據模塊、條件交叉引用表（CCT）數據模塊、產品交叉引用表（PCT）數據模塊[5]。

1）ACT數據模塊

ACT數據模塊用于聲明能影響數據適用性范圍的產品屬性。產品屬性指在生命周期內不會發生改變的屬性，如序列號、型號、批架次等。

ACT數據模塊是定義適用范圍進行交叉引用的核心。所有數據模塊和出版物模塊從數據模塊或出版物模塊的狀態部分各自引用一個ACT數據模塊。ACT數據模塊引用CCT和PCT數據模塊。因此，所有的數據模塊和出版物模塊通過一個引用可以獲取所有三個適應性數據模塊。

2）CCT數據模塊

CCT數據模塊用于聲明任何影響數據適用范圍類型的條件。技術、操作、環境或其他類型的條件都可能影響技術數據。技術條件依賴于產品技術狀態，如服務通告、可選裝設備等。

3）PCT數據模塊

PCT數據模塊是定義產品實例和產品屬性、條件制定值的庫。一個產品實例就是一個實際的物理產品實體。

通過在數據模塊中的適用性聲明和對三個交叉引用表的管理，可以完成對不同技術狀態數據模塊的篩選和管理（見圖3）。

3 手冊狀態管理實例

根據基于公共源數據庫的直升機系列機型手冊管理方法，以某型民用直升機及其衍生型號液壓系統系統描述手冊為例，進行系列機型手冊管理研究。

某型民用直升機及其衍生型號液壓系統技術狀態如表1所示。311-100型機是在311型機基礎上進行部分設計更改的衍生機型，因311-100型機增加了旋翼自動折疊功能，該型機輔助液壓系統增加了為旋翼折疊提供液壓源的功能，技術狀態與311型機輔助液壓系統有所差異。

根據不同架次的技術狀態，創建液壓系統系統描述部分的數據模塊需求列表，如表2所示。同一系統中不同狀態的數據模塊可以通過DMC中的差異碼區分。

創建數據模塊需求列表后，需要根據各個架次的產品屬性和架次狀態進行適用性定義。首先在ACT數據模塊中定義民用直升機及其衍生型號的型號、生產批架次、制造商等基本屬性。對于因增加旋翼折疊功能而導致的不同狀態的數據模塊，可以通過增加數據模塊的適用性標識，對數據模塊進行適用性管理。此處通過在CCT數據模塊中將選裝旋翼折疊系統定義為適用于選裝旋翼折疊系統的數據模塊，進行適用性標識。CCT數據模塊中對選裝旋翼折疊系統的定義如圖4所示。

定義選裝內容的同時，在適用于適用性管理的數據模塊中進行適用性聲明，該系列機型液壓系統系統描述中各數據模塊適用性定義如表3所示。數據模塊中適用性聲明如圖5所示。

所有數據模塊創建完成后，就可在PCT數據模塊中編輯產品清單，定義每架飛機的技術狀態，具體定義內容如圖6所示。

通過在PCT數據模塊中定義各個批架次技術狀態，IETM閱讀器則按照定義的內容自動提取符合該適用性聲明的數據模塊并顯示，將不符合的技術信息過濾，從而達到技術資料的適用性顯示，實現系列機型手冊的使用和管理。

4 結論

本文介紹了基于S1000D標準的IETM技術方法，提出了利用IETM技術實現整個直升機系列機型的技術出版物管理方法，對整個實現過程中的重要步驟進行了詳細說明。通過對某系列機型的數據進行管理方法論證，最終確定了基于公共源數據庫的直升機系列機型手冊管理方法。該方法可以極大提升系列機型技術出版物的管理效率，解決衍生型號中手冊內容數據不統一、管理困難等問題，對今后技術出版物管理具有很好的參考意義。

參考文獻

[1]徐宗昌.基于公共源數據庫的裝備IETM技術[M].北京：國防工業出版社，2014.

[2] ASD/AIA/ATA.S1000D International Specification for Technical Publications Issue 4.0，1[S]. 2009.

[3]黃國良，姜莉莉.基于S1000D標準的IETM制作平臺研究[D].廣東：廣東工業大學，2011.

[4]朱興動. 武器裝備交互式電子技術手冊—IETM[M].北京：國防工業出版社，2009.

[5]陳韶.適用性在IETM上的應用研究[J].航空維修與工程，2016，301（7）：42-45.

作者簡介

胡強，工程師，主要從事民用直升機MSG-3分析，初始計劃維修要求制定等研究。

孫峰，高級工程師，主要從事民用直升機維修工程分析，運行支持體系規劃等研究。