IETM技术在武器装备维修领域的应用研究
高新技术在武器装备中的广泛应用，使得装备结构日趋复杂，其技术资料的使用和管理问题也越发突出。作为武器系统的一个重要组成部分，技术资料通常包括各种技术图纸、文档、手册以及工程、使用和维修数据等。就武器装备维修而言，传统的纸张型技术资料在使用和管理中产生的问题是耗时，费力，实效性不高且管理成本急剧增加，致使武器装备的战备完好性受到较大程度的影响。
交互式电子技术手册IETM(Interactive Electronic Technical Manual)综合应用专家系统、多媒体信息处理、数据库管理以及电子出版等技术，将操作使用说明、维修过程指导、技术图纸资料、元器件代换要求以及备件储备等信息精炼组织并有机地结合为一体，构成基于电磁介质、具有高度交互能力的数字化技术手册，并可嵌入武器装备内诊断系统或自动测试设备ATE(Automatic Test Equipment)中，从而建立起无纸张的、智能化的、人机和谐的交互式维修测试环境，为维修人员提供适时、适地、适需的技术指导和信息支持，达到缩短维修时间、提高诊断效能、降低技术资料管理费用之目的。因此，研究技术先进、结构开放且可适应当前和今后复杂武器系统综合诊断要求的IETM结构体系，对于提高武器装备维修保障能力具有重要意义。
1 IETM技术评价
1.1技术发展
现代武器装备的维修过程极为复杂，每一环节都可能涉及到大量的信息和数据。在对装备进行诊断测试时，无论是采用人工测试方式，还是自动测试方式都希望能够依据测试过程的要求，迅速、准确地了解被测试对象的技术信息和具体细节，以制定出合理的维修方案，快速检测和隔离故障。随着新一代武器装备的投入使用，人们发现，武器装备的技术论证和技术管理能力固然重要，但若其技术信息管理模式落后，所带来的影响不只是维修效率不高，还将导致寿命周期内的保障费用急剧增加。美国国防部的统计数字表明，已交付使用的一些主战装备的保障费用已达其总成本的67%。
早在70年代末期，外军即开始意识到将交互式电子信息技术应用于武器装备维修保障的重要意义。美国国防部在进行大量调研分析的基础上，选择典型装备组织开展了一系列技术论证、应用研究以及验证评估活动。结果表明，IETM在缩短故障隔离时间，提高故障诊断效能，避免维修过程中的误拆除，以及降低对维修人员专业技能和维修经验的要求等方面较为突出。其后，IETM技术不断得以完善和发展，经历了以下五个基本阶段：电子影像式分页索引文档、电子式滚动文档、线性结构化IETM、阶层性结构化IETM以及整合数据库IETM。目前，第四代阶层性结构化的IETM技术发展已较为成熟，并在军事领域中获得了广泛应用。第五代整合数据库IETM技术由于引入了专家系统和人工智能机制，可有选择地实时、智能处理多种类别信息，具备单一系统从多信息源分析获取各种不同信息的功能，是目前技术结构较为先进且应用前景良好的交互式电子技术信息系统，也是美国、日本以及西欧各国争相研究和重点发展的方向。
1.2应用前景
从IETM技术应用于武器装备维修的实际效果看，可使技术信息管理成本费用减少40%至60%，技术培训时间减少43%，维修时间缩短25%至45%，故障诊断效能提高35%。值得关注的是，综合诊断ID(Integrated Diagnosis)技术的发展和便携式维修辅助装置PMA(Portable Maintenance Aid)的应用，进一步促进了IETM在装备维修领域的深层次应用。
PMA实质上是基于IETM技术且便于维修人员现场使用的加固计算机，它具备较强的远程通信和可视化数据交互能力，能够在现场随时访问、传输数字化的技术资料、手册、文档以及可利用的诊断信息和维修数据。此外，它还具备与武器系统接口和与外部ATE交互的能力，能够实现武器系统内部、外部诊断能力的充分综合和信息交互。在近年来的几次高新技术局部战争中，美军投入战场使用的主战装备由于采用了嵌入式诊断、PMA现场维修和外部ATE测试相结合的综合诊断模式，不但保持了较高的战斗出动强度和较强的持续作战能力，还具备了优良的综合保障能力。
随着信息技术的迅猛发展，IETM将成为缩短武器装备研制周期的有效途径，提高装备管理能力的必要手段，实现信息化保障的技术平台，从而获得更加广泛的应用。
2 IETM结构研究
2.1 以网络为中心的结构模式
网络技术使得分散在各处的计算机能够实现交互通信和协同工作，并实现资源(包括技术、知识、信息、人员、设备以及物资等)的高度共享。网络技术和IETM技术的结合，可实现信息的高度统一、充分共享和协同处理。利用网络集成化的IETM，所有的技术人员均可获得各个零、备件的文本以及图文说明，及时快速地获取所需的技术信息，顺利完成各项任务。它具有如下的特点：可以为用户提供友好的操作界面；基于元数据的智能索引，信息定位精确；浏览IETM数据无须安装专门的软件，当获取IETM数据时，所需要的软件组件将自动安装；有大量基于网络的多媒体创作工具可供利用，能够方便地进行IETM数据制作；对任何规模的IETM，均可采用相同的客户、服务软件以及相同的数据格式；对网络浏览器而言，有大量的现成免费浏览软件插件可以利用；可以表现丰富的技术信息，如：图形、多媒体等；有内置的高速缓存器，可以提高查询执行效率。
采用这种服务/客户两层架构的网络体系，武器系统可以通过数据总线和便携式维修辅助装置(PMA)与武器信息管理系统相连。它内置测试程序集(TPS)，其技术参数值以及工作状态经TPS处理后，能够实时传输到集成化武器信息管理系统以及PMA。PMA实际上是一个可嵌入武器装备的微型计算机，作为一个终端，它的职能是从集成信息管理系统以及武器装备提取必要的信息，并带有临时存储数据库，从服务器下载维修辅助信息，以帮助操作人员进行故障诊断并完成修理任务，同时从武器装备提取状态信息并生成用户技能档案用以更新服务器数据库。武器信息管理系统是一个含有武器系统各种信息的计算机网络系统，它负责采集、管理各种技术信息，并为PMA提供数据源。在维修人员操作的过程中，它能够实时地监测武器装备的工作状态，提取技术参数，然后采用专家系统判断维修操作过程的合理性，同时根据操作人员的技能档案，由自适应处理引擎识别维修人员的技术状况，并针对不同技术水平的操作人员提供相应的操作提示。
对应服务/客户模式，IETM也采用两层架构，其数据库以及服务端应用程序驻留于网络服务器，客户端应用程序驻留于PMA；服务端除了IETM服务程序外，还包含自适应引擎以及专家系统，如图1所示。
2.2单机模式
除了典型的IETM网络体系结构外，还有一种特殊应用模式，即是将PMA作为一个对网络系统相对独立的设备进行操作(如图2)。它适用于对远程执行任务的武器装备的维修，因无法和LAN相连，只能采用单机模式进行操作。在这种情况下，PMA将承担所有的维修辅助任务，修理人员在执行修理任务过程中，直接从PMA获取IETM技术信息，而不用将之与网络系统相连。只有当需要更新、下载或上载技术信息时，才将PMA连入网络。从实现技术来讲，将分布式网络的各种功能引入单机模式是可以实现的。在PMA上采用个人Web服务器(PWS-Personal Web Server)技术，例如：微软的NT工作站操作系统(包含PWS)，就可以实现对各种信息资源的有效利用。就武器装备而言，因PMA的工作负荷较重，一般应该将专家系统集成到武器装备本身的操作系统中，亦即采用集成式专家系统模式。在武器装备内部操作系统中，将内置诊断、测试过程同IETM、专家系统有机地结合。专家系统从装备读取器件参数以及故障状态，然后决定是否采取修理措施或实施紧急关闭操作。此外，它还具有警告、报警、发现并修理故障以及为修理人员提供维修方案等功能。
3 结束语
随着武器装备复杂程度越来越高，在保障过程中要以高新技术特别是信息技术为支撑，充分利用装备保障信息资源，创新装备保障手段，不断提高装备保障的信息化、智能化水平。IETM技术集数字化技术、因特网技术和人工智能技术于一体，是新时期实现装备保障信息化的关键技术之一。以IETM推动装备保障的数字化和信息化，将会带来巨大的军事效益和经济效益。
