基于TAMINO数据库的TB机型IETM的设计与实现
1 引言
IETM是Interactive Electronic Technical Manuals的缩写，国内译为“交互式电子技术手册”，台湾地区译为“交互式电子技令”。IETM在降低装备保障费用、提高工作效率、提高装备的可靠性、维修性和保障性方面具有显著优势，广泛用于军事、航空、航海、能源和大型制造等商业领域，国内主要在军事装备和航空领域有不多的成功应用。
IETM在民航也有应用价值，在及时性要求上虽不如军事维修上明显，但在培训成本的降低方面优点突出。我们以科研项目的形式开发了TB机型的IETM。在开发过程中，是否使用数据库，使用哪种数据库，如何使用数据库是整个项目的核心问题。本文将重点介绍这方面的内容。最后给出已经完成的一个基于TAMINO的IETM的设计和实现。
2 IETM分级与重点研究技术
IETM分五级，每一级的要求使得重点研究的技术都不一样。
(1)第一级IETM
对第一级IETM的功能要求是：翻页方式、对页加注索引、整页显示、BMP格式、简单ZOOM和有限个热点链接。第一级IETM实现的手段是扫描、编号，不需要专用浏览器。实现第一级IETM比较简单，但是这里面衍生了很多技术问题，到今天还有研究下去的必要。例如图像的压缩技术。图像压缩到什么程度最好，这对海量数据是很有必要的。
(2)第二级IETM
对第二级IETM的功能要求是：滚动窗口显示、超级链接、SGML标准、有导航帮助。在第一级的基础上，实现OCR后，使用网页形式、PDF形式都是不错的选择，国内很多的IETM是这一级的，经济性较好，实用性也不错。
(3)第三级IETM
对第三级IETM的功能要求是：线性结构、显示基本信息对象、较小滚动区、文本和图形分开显示。第三级通常是在第一级的基础上实现OCR后，使用高级语言编程，形成专用的浏览器，在浏览器上设计适合用户使用的功能。
(4)第四级IETM
对第四级IETM的功能要求是：由数据库管理系统管理、对话框驱动。IETM到了第四级，才体现了交互性，前三级的交互性并没有体现出来，前三级叫ETM更合适些。第四级IETM是否成功，数据库技术和交互性的设计是两个主要决定因素。由于实现良好的交互性需要对资料主题熟悉的专家进行资料处理，由此带来的成本问题是必须加以考虑的。
(5)第五级IETM
第五级IETM与专家系统、人工智能、自动诊断及故障隔离等相结合，己经不是传统意义的IETM了，被称为综合电子技术信息系统(IETIS)。目前还没有真正的第五级IETM投入应用。国内对此的研究也只在本体库研究上见过相关文献。
我们研发的TB机型IETM的等级定位为第四级，研究重点放在了XML数据库技术的应用上。
3 IETM使用的XML文档特点
从第二级IETM开始就要求使用SGML标准，由于SGML太过复杂，兼容SGML标准的XML成为了事实上的使用标准。XML文档分为“以数据为中心”和“以文档为中心”两类。
“以数据为中心”的XML文档着重于文档中的数据，而非文档的格式。特点是结构化的数据、很少或没有混和内容文档、顺序不重要、同级元素间的顺序不重要，交换两个同级元素并不会破坏文档的可读性。
“以文档为中心”的XML文档的特点是半结构化或非结构化的数据、较多的混和内容、文档顺序重要。技术手册的章节内容是不能颠倒的，否则就没有办法看懂，所以IETM使用的XML文档是典型的以文档为中心。这个特点决定着数据库的类型。
4 支持XML的数据库分类与特点
在2001年以前，只有传统的数据库，数据库针对的是以数据为中心的文档，开发IETM对数据库没有选择的余地。随着XML的发展，支持XML的数据库开始出现，根据设计思路分为XED和NXD两个阵营。XED(XML-Enabled DBMS)是在传统数据库上增加了支持XML的模块，存入时将XML数据转换成传统的格式加以储存，取出时将储存的数据转化为XML格式输出。NXD(Native XML DBMS)数据库存储的是XML格式，保持了XML文档的树形结构，在存储和读取时省掉了XML文档和传统数据库之间的数据转换过程。
虽然XED在传统数据库技术方面有优势，但是在处理“以文档为中心”的XML文档时能力较差，数据存入取出时，XML文档的转换不但耗时，而且文档的格式会出现变化。NXD数据库数据存储和读取都是XML格式，速度快，对复杂的并且对层次要求很高的XML文档支持好。对于技术手册来讲，NXD比XED更适合。
2001年以后出现了几十种NXD，目前市场上最成熟的NXD数据库是Software AG公司的TAMINO数据库。本文设计的IETM正是基于TAMINO数据库。
5 TB机型IETM的数据库数据模型
本项目XML数据模型使用的是基于W3CXML规范的面向规范的数据模型，数据库数据模型使用的是DTD(文档类型定义)，DTD定义如下：
文档根节点是manual，指一个机务手册，其type属性中记录了机务手册所描述的飞机类型。manual的子结点必须是chapter(章节)节点。每个chapter结点下面可以是以任意顺序排列的文本结点(documentation)、图片节点(picture)、视频结点(video)，还可以是章节结点。由此形成满足手册结构特点的无穷嵌套。
图片和视频数据这两种数据是非XML格式的，TAMINO数据库以非XML对象的形式进行存储，没有直接存储在元素节点下。XML文档中的picture元素和video元素只是记录了系统为多媒体对象赋予的id。
在输入数据时，对每一段数据都要求给出数据属性，这些属性包括描述信息、零件信息、故障信息和维修信息，这是实现分类浏览和分类查询的基础，在分类浏览和分类查询时能够保持XML树状结构，便于查看相关信息。
6 TB机型IETM的体系结构
TB机型正TM使用部分包括手册定制模块，手册浏览模块，手册查询模块。整个系统采用了lClen灯Sevre：结构，用户可以通过Jvaa编写的客户端来访问毛幼月闪0数据库中的数据。体系结构如图1所示，图2是分类查询界面。
7 结束语
IETM的制作比较多的是由航空器生产单位来完成，作为用户的民航自行开发IETM主要是基于进口IETM的费用过高和降低培训成本的考虑。随着国产大飞机项目的上马，民航作为用户参与到IETM的设计，可以提高国产大飞机服务的质量。
大部分NXD数据库是2001年下半年后才出现，在很多方面还需要加强，还需要得到更多的市场承认。由于NXD数据库在处理数量巨大的“以文档为中心”数据方面的优势，今后的IETM开发将会更多地选择使用NXD数据库。
