基于CSDB的装备数据环境建设构想

随着技术的发展，高技术装备与信息化装备成为未来作战的主要组成部分，战争的复杂性和装备的复杂性导致与装备有关的数据量猛增，为了保证各项任务能够顺利完成，工作人员必须从大量的数据中提炼出与任务相关的信息。但目前的现状却很不乐观，一方面，装备数据越来越多，另一方面，信息处理手段与技术相对落后，导致目前装备活动的信息化程度与完成信息化条件下各种任务的要求极不相称。如何有效地利用装备数据，为各类装备活动提供服务，已经成为当前装备建设亟待解决的重大课题。目前，虽然已经针对各类装备活动开发了不少信息系统，但不同信息系统只是针对不同的领域，尤其是关于实体装备的信息系统，仅仅是针对某一型号装备，应用范围小，不能或难以应用于涉及更多相似装备的活动中，加上各系统的工作原理和信息存储模式不同，难以实现大范围的信息共享与交互，导致在不同层次上都存在装备数据重复开发的现象。为此，必须考虑如何建立覆盖面广、通用性好的装备数据环境，为信息化条件下开展各类装备活动提供方便、快捷、有效的底层数据支撑，以有限的投入换取更大的效益。

1 装备模块化制造为建设装备数据环境提供物质基础

目前，在装备制造领域，为了缩短研制周期，降低生产成本，提高可靠性和质量，所有厂家都运用大量已经成熟的技术，再根据特殊需求加上少量的新技术的策略。在这一策略的指导下，根据相关标准将成熟技术物化为具有特定功能的、通用的模块化组件，在实际的装备研制中，只需实时开发能满足特殊要求的特殊功能模块，然后将各个基本模块和特殊模块进行合理的组合，并通过联机调试就可以完成实体装备的研制与生产工作，这就是装备模块化制造的主要思路。如图1所示，根据研制任务书中所规定的普通功能要求，调用基本模块G₁、G₂和G₃，组成通用模块组合(G₁，G₃)和(G₁，G₂，G₃)，再根据任务书中的特殊要求，适当采用新技术开发研制特殊功能模块S₁和S₂，并分别添加到通用模块组合中，通过联机调试，最终形成符合指标要求的、可交付的装备系统，即装备A(G₁，G₃，S₁)，装备B(G₁，G₃，S₂)和装备C(G₁，G₂，G₃，S₂)。

由于基本模块采用的是成熟技术，数据状态稳定，完整性好，在平时就可以对这类数据进行细致的技术处理，便于日后随时调用。对于特殊模块，由于在整个装备系统中所占的比例较小，技术处理的任务量也较小，可以在实时研制的过程中对相关技术数据进行处理。因此，装备模块化制造为建设装备数据环境提供了良好的物质基础。

2公共源数据库技术为建设装备数据环境提供技术支撑

公共源数据库(Common Source Data-Base，CSDB)的概念来自于欧洲的交互式电子技术出版物国际规范S1000D《基于公共源数据库的技术出版物国际规范》，该规范最初用于民用航空领域交互式电子技术手册(Interactive Electronic Technical Manual，IETM)的开发，但由于其特殊的理念和在民用航空领域所取得的巨大效益，逐渐得到广泛的认可。随着影响力的不断扩大，S1000D的应用范围已经从民用航空领域扩展到军用航空、陆地和海洋装备。

CSDB是一个用于项目中生成技术出版物所需要的所有对象的信息存储与管理工具，存储的主要内容包括：1)数据模块(Data Module，DM)。用可扩展标记语言(eXtensible Markup Language，XML)描述的、以文档形式存在的各类信息。2)非标记语言描述的，但可以看作模块的信息。如插图、多媒体等文件。3)数据模块需求列表(Data Module Requirement List，DMRL)。DMRL的作用是规划某一具体项目中包含的数据模块的数量和范围，对项目实施过程中DM的变化进行记录，并通过将不同配置的数据模块进行归类，以实现对数据模块状态的控制。4)CSDB状态表(CSDB Status List，CSL)。CSL是CSDB中数据模块名称列表，它以记录表的形式，起到核对CSDB中数据模块的作用。5)出版物模块(Publication Module，PM)。PM与DM相似，它通过引用DM或者插图/多媒体等来发布成IETM系统。6)评注(Comments)。评注的作用是接收数据模块在质量验证或者使用阶段的反馈意见，为改进IETM系统提供依据。

CSDB的基本原理如图2。首先，数据处理人员借助IETM创作软件，将装备数据创作成为相应的数据模块，连同其他信息(插图、多媒体等)一并存放于CSDB之中，CSDB管理人员制定并维护DMRL和CSL，根据最终用户的不同职能和权限，对CSDB中有关装备系统的各类信息进行组合，并形成PM，最终以IETM的形式交付给装备使用/维护人员。装备使用/维护人员以评注的形式将实际使用过程中发现的问题及时反馈给CSDB管理人员，然后由管理人员向数据处理人员提供用户的意见，实现对CSDB的更新与维护。

3 建设装备数据环境的基本构想

根据上文对装备制造模块化和CSDB的分析，可以发现两者之间最大的相似之处就是模块化的思想，因此，可以将两类模块化过程结合起来，建设基于模块化思想的装备数据环境，其中装备数据环境CSDB是建设重点。

在图2的基础上，图3将实体装备的组成模块作为建设CSDB的主要数据来源。一个装备模块一般可以映射为多个数据模块，这是由于在实体装备中，为了使装备模块具有期望的功能，必须以其他更低层次的功能模块为基础。因此，首先由装备制造人员将装备逐层分解，得到最底层的功能模块，进行划分归类后再交给数据处理人员进行处理，将处理结果(即数据模块)连同插图等信息一并存放在CSDB中，为后续装备活动提供数据支撑。CSDB管理人员不仅负责CSDB的日常管理与维护，更重要的是根据不同装备活动的不同需求，向不同的执行人员提供相应权限的数据服务，服务形式可以采用现有的IETM形式，也可以采用其他的应用形式。

装备数据环境CSDB的主体是数据模块，其他内容都属于辅助性内容，因此，在装备数据环境建设过程中，对数据模块的研究与创作将是一个重点。根据目前的研究成果，结合装备工作的范围，装备数据环境CSDB中的数据模块最少应包括以下几类。

1)描述类数据模块。存放与装备有关的各类描述性信息，主要为各类执行人员提供与装备有关的知识点，插图/多媒体等也可以看作是一种特殊的描述类数据模块。

2)故障类数据模块。存放装备的故障现象、排除方法等信息，主要为装备维修人员开展维修活动提供信息支持，另外还可以为制定装备保障计划提供依据。

3)零件类数据模块。存放装备的零件信息，服务于装备的维修活动。

4)程序类数据模块。存放各类装备活动的程序性信息，指定开展活动时具体的操作步骤。

5)人员类数据模块。存放各类执行人员及其权限等信息，为不同类型的人员提供不同的信息服务及授权等级。

6)提示类数据模块。存放关于开展装备活动时的提示信息，目的是减少因人为原因造成的装备损坏或人员损伤，提高装备使用效率。

鉴于信息在装备领域发挥的重要作用，可以认为装备数据环境建设的基础是数据的生成，核心是信息的使用。在建成装备数据环境之后，应合理使用各种信息，并服务于各种装备活动。图4描述了在装备数据环境中利用CSDB服务于装备活动的一般步骤。

首先由装备活动执行人员根据任务需求提出信息使用要求，CSDB管理人员则根据实际任务对装备活动执行人员的需求进行分析，通过确认不同人员查阅信息的不同权限，确定发布给装备活动执行人员的信息范围，然后通过调用数据模块，并指定信息的接收人，最后借助显示发布软件，将信息从CSDB中发送给装备活动执行人员供其使用。

4 实例分析

根据上文对装备制造模块化和CSDB技术的分析，以及对建设装备数据环境这一构想的研究，以下结合一个简短的实例，说明装备数据环境建设与运行的一般程序。

在制定作战想定时，必须充分考虑装备的战技指标对整个作战行动的影响，因此需要将装备需求想定作为整个作战想定中一个非常重要的基础内容加以考虑。图5表示的是利用装备数据环境创作装备想定的过程。假设有装备A和装备B，A具有F₁、F₂和G三个功能模块，B具有f₁、f₂和G三个功能模块，其中G为二者共有。图中，数据处理人员根据装备功能模块完成相应的装备战技指标描述数据模块的创作，并存放于CSDB中，当装备想定创作人员受领任务后，根据任务要求向CSDB管理人员提出信息调用需求，CSDB管理人员通过分析，确定发布内容，并调用CSDB中的数据模块，最终显示发布给装备需求想定创作人员。利用CSDB技术辅助创作装备需求想定，便于装备想定创作人员分析各装备之间的关系，可以方便地调用与任务有关的、不同装备的信息，避免创作出来的想定与装备实际情况不符，提高了装备需求想定的质量。需要说明的是：在图5中，需要数据处理人员处理的装备功能模块只有5个，即F₁，F₂，f₁，f₂，G，而不会简单地将G创作2次，虽然此处只减少了1个模块的创作工作，但在实际装备环境中，装备型号多，各型号之间在模块层次上重叠几率大，如果对于每一型号装备，都单独进行相应的数据处理，则会产生大量的重复性工作，因此，对于整个装备环境，借助CSDB技术，可以显著地减少工作量，另外，F₁，F₂，f₁，f₂，G并不是一个单独的数据模块，根据上文对装备模块与数据模块之间映射关系的分析，每个装备模块可能会对应于多个数据模块，本例只是做了一定的简化。

5 结论

随着装备在军队建设中的地位不断提高，开展各类装备活动所需的数据来源不断增加，而且因为装备活动而产生的各类数据也越来越多，如何有效地集成、管理和使用各类数据，是摆在装备工作者面前的重要课题。虽然已经有不少学者立足于各自的领域，研究了在不同领域如何实现数据集成，但大都仅仅停留在理论层次，并未投入到实践中。由于当前与装备活动有关的数据组织、管理与使用工作，都只是针对某类装备活动进行了数据层面的研究，并未进行集成层次的考虑。本文在日常开展的装备保障信息化研究成果的基础上，对IETM的功能进行了一定的拓展，提出了以IETM的CSDB技术为基础，建设装备数据环境的构想。在后续装备数据环境建设过程中，面临着大量的工作要做，主要包括：1)关于集成数据环境的标准化研究，是建设数据环境的基础，只有解决了各类数据来源之间的标准问题，才能真正实现装备数据环境中各类信息的交换；2)对于已有信息系统的数据，是重新开发，还是通过技术手段进行转换，则需要开展进一步的分析研究工作；3)对于装备数据环境CSDB中包括的数据模块类型，需要在分析各类装备活动的基础上进行划分。