基于GJB6600的IETM通用开发平台设计研究

１引言

当前，海军导航装备现代化程度不断提高，种类、型号不断增多，然而由于大部分技术资料和手册仍以纸质形式存储，导致技术资料等信息的管理任务日益繁重，资料重复率和冗余度增大，且难以更新，数据互操作性、传递实时性和共享性难度越来越大。交互式电子技术手册（IETM，Interactive Electronic Technical Manual）就是适应现代武器装备发展而出现的一种电子化、自动化、信息化的综合保障技术。

2 IETM发展综述

2.1国外IETM发展情况研究

20世纪70年代中期，美国海军作战中心（NSWC）开始研究采用交互式电子技术手册（IETM，Interactive Electronic Technical Manual）代替传统的纸质技术文档和技术手册。80年代，美国海军和空军进行的一系列IETM研制试验和外场使用实践表明，IETM能够为武器装备使用和保障带来显著的效益。1989年8月，美国海军作战中心成立了IETM研究中心（IETMTWG，Tri-Service IETM Technology Working Group），首先开始全面研究IETM技术，鼓励有关IETM采办的思想和方法的交流，制定国防部和商业需要的IETM相关的规范和标准，该组织成员后来扩展到包括美国陆军后勤保障研究所、美国空军产品数据系统现代化办公室、海军陆战队系统司令部等单位，美军先后研制了F-14A战斗机、F/A-18战斗机、F-16战斗机的IETM。美国国防部自1997年开始，重大采办项目均采用了IETM技术。目前，IETM已在美军武器装备研制、使用、维修、训练以及装备保障等领域中得到了广泛的应用，取得了巨大的军事和经济效益。

随后，俄罗斯以及日本、韩国、新加坡等国的军方也积极引入IETM技术以及美国军用标准，并研发出适合本国需要的IETM制作平台和技术产品，如韩国的Tmp@pyruxv2.0 IETM制作工具、澳大利亚ADG公司开发的R4i系统。

2.2 国内IETM现状及发展策略

20世纪80年代，我国开始于对美军“计算机辅助后勤保障（CALS）”和综合后勤保障（ILS）的进行跟踪和研究，制定了部分标准。但在装备IETM开发制作方面，我军一直没有统一的标准，致使一些单位选择了S1000D、美军标和DEF00-60这三类标准作为IETM标准。虽然取得了一些成果，但同时也使我军的IETM研究工作面临诸多问题，一方面，各单位使用的IETM大多功能单一、接口封闭、很难融为一体，更不可能进行智能化的交互和网络化的集成；另一方面，国外标准在知识产权、安全保密、编码要求以及后期维护等方面也都存在一系列不适于我军装备建设的问题，严重限制了我军IETM工作的开展。随着我军装备信息化建设的跨越式发展，总装相关部门开始启动了IETM标准编制工作，组织军内外十余个单位的专家学者编制了GJB6600《装备交互式电子技术手册》系列标准，使IETM的应用推广能遵循统一的标准指导，以便创作出具有良好的移植性、交互性、互操作性和互用性。GJB6600规定了军方获取IETM时的要求，是IETM研制、定型、验收以及使用和维护的主要依据。

3 基于GJB6600创作IETM的一般流程

按GJB6600创作的IETM，其实质是将技术信息以独立的数据模块（DM）形式存储于公共源数据库（CSDB）中，通过统一的显示界面对技术信息进行访问；采用可扩展标记语言（XML）对数据进行描述，实现数据与显示的分离；通过定义统一的模式（Schema）实现DM格式的统一，为数据交互奠定基础，为IETM的信息交互提供保障。基于GJB6600制作交互式电子技术手册的基本流程如图１所示。

1）客户化GJB6600：GJB6600是IETM创作的依据，它规定了IETM的显示内容、显示界面、功能、数据结构以及编码等核心内容。按客户需求对GJB6600进行剪裁是创作IETM的重要工作，必须依据GJB6600的相关要求和装备的实际情况，科学合理地确定IETM创作的业务规则和相关需求。

2）商定信息集：IETM中的技术信息是通过数据模块进行描述的，数据模块是IETM系统中核心的信息对象，也是IETM系统中的最小信息单元。数据模块的粒度不仅与数据模块的数量有关，而且还会影响数据的重用性。GJB6600将IETM数据模块分为八类：描述类、程序类、操作类、故障类、维修计划类、图解零件类、接线类以及过程类。

3）编制项目的数据模块需求列表（DMRL）：数据模块需求列表是整个项目应编制的数据模块清单。在创作IETM前，必须根据装备系统的任务需求、功能单元、设计方案、使用方案和保障方案确定项目中应该包含哪些类型的IETM数据模块，形成数据模块需求清单，并收集整理所需的技术资料。

4）编制数据模块及技术插图等信息对象：数据模块生成就是依据DMRL生成完整独立的DM。ＤＭ采用ＸＭＬ进行描述，GJB6600规定用Schema来定义DM，并确立了各类数据模块的Schema结构，在创作IETM时，必须根据这些规定的Schema来生成DM，同时要对生成的DM进行验证，确保其符合GJB6600的要求。技术插图则是根据功能需求和项目规范来绘制，主要包括插图著作、插图元数据的编辑等内容。

5）CSDB内容的管理：生成的DM实际上是一系列离散的XML文档，为了便于管理和引用，必须对其进行有效存储。考虑到可操作性和安全性，系统可采用关系数据库来存储和管理DM。数据库中的DM可通过标准结构的惟一性数据模块编码（DMC）来标识和访问。

6）出版物的发布：出版物的发布主要涉及出版物介质的选择（纸式、PDF格式、IETP）出版物类型的选择、出版物扉页内容的确定、出版样式的定义以及出版物内容的确定等。

4 基于GJB6600的IETM通用开发平台设计

4.1 系统设计基本原则

IETM通用开发平台是一个以GJB6600为依据，利用集成信息技术，采用标准化的数据格式和自动化编制系统，实现装备IETM的数字化、网络化和自动化编著、管理、创作、验证、发布及显示的集成化软件系统。系统的设计包括以下各项基本要求：

1）界面友好，功能完善，形象直观，方便使用。根据IETM国军标GJB6600对交互界面的规范，从使用者的角度出发，考虑设计与开发各种可能存在的问题。充分调研、收集用户的需求，系统界面应该方便用户使用，使程序设计与用户意图相统一，把用户产生各种误操作的可能性降到最低。界面具有的“使用说明”模块，用于指导新用户的操作使用；

2）图形格式要求同类装备IETM的图形格式应统一，图形格式至少支持“光栅图格式：TIFF、GIP、JPEG、BMP”中一种和“矢量图格式：DXF、DWG、EPS、PLA、CGM”中的一种，此外其他格式图形时，也应能将其转换为以上格式中的一种；

3）系统功能必须覆盖IETM创作的全过程，适用于制作各军种各类装备的IETM，所制作的IETM应能满足装备辅助维修、辅助训练与辅助使用与管理等各种需求；

4）创作的IETM符合GJB6600的要求；

5）系统安全稳定，使用简单方便，交互性能好，且应具有良好的保密机制。

4.2 IETM系统平台的设计

按照内聚性强、耦合性弱的模块化设计方法，开发了集编著、管理、阅读与一体的IETM制作平台，可完成导航装备资料的编制、更改、管理和阅读。系统平台结构如图２所示。

4.2.1 IETM管理系统设计

IETM管理系统用于IETM项目的总体规划与管理，主要功能包括系统划分并定义系统码和信息码、分解技术资料、定义数据模块编码、验证数据，以及按需动态发布、反馈信息处理等功能。

IETM管理系统采用了GJB6600一体化设计理念和软件工程设计思想，实现了技术文档的全过程、全寿命管理。管理系统具有如下功能特点：

1）文档的全寿命和全工作流程管理。系统可以实现对技术文档（DM）的引入、编写、验证、批准、发布和发行全部工作流程的管理，通过版本控制文档的有效性和追溯。

2）数据完整性。在数据引入、编写和发行过程中，通过数据检查和验证来维护数据的完整性。文件有文档管理系统通过锁定文档和检入、检出功能进行维护，以确保数据不会丢失。

3）符合相关技术资料编写要求。使用GJB6600标准对ＤＭ的组织要求进行验证，保证编写、更改与相关规则一致，并且按照GJB6600标注显示手册。

4）多种数据交付形式。提供有Web、更改包、单击运行包等多种发布交付形式。

4.2.2  IETM编著系统设计

编著系统的设计目标是实现数据模块的创建、编辑、预览以及系统信息的管理，包含数据模块的维护（描述类信息模块、程序类信息模块、操作类信息模块、故障类信息模块、图解零部件目录模块、维修计划性信息模块、接线类信息模块和过程类信息模块）、图形／多媒体信息的制作、数据管理。详细功能模块结构图如图3所示。

4.2.3 IETM阅读系统设计

阅读系统的设计目标是使技术人员能快速查找到当前维修任务所需的全部的、最新的技术信息。系统提供了灵活多样的信息访问方式，包括目录树导航、关键字查询、全文检索等。除此之外，系统还提供了用户验证、适用性过滤、资料更新管理、资料更新和意见反馈等功能。详细的结构功能图如图４所示。

4.2.4 某型导航装备IETM设计开发实例

基于上述IETM系统平台的设计方法，开发了某型航海导航装备的交互式电子技术手册。该IETM系统平台采用了全文检索、远程专家推理、维修案例库查询和远程测试一体化设计思想，方便维修信息查询、故障诊断和测试；集成备件管理功能、检测设备信息管理功能和用户意见收集等功能，进一步扩展了系统的功能，增强了系统的性能和适应性。

5  结 语

本文根据GJB6600，设计出符合我军实际的IETM的系统平台。基于GJB的IETM开发，不仅实现了技术资料的数字化、智能化，解决了目前导航装备技术资料数量大、资料传递慢、维护费用高、使用不方便、技术信息共享难度大等问题，而且规范了我军的IETM编制，适应IETM未来技术发展的要求，对我军航海导航装备的使用和发展具有显著的经济和军事效益，显著提高了我军信息化条件下的装备保障能力和战备能力。