航空维修技术手册和IETM
本章主要介绍航空维修技术手册和IETM技术的基础概念和基本知识，在总结国外 IETM创作平台的基础上，引出我国航空维修领域 IETM开发的原则。
1. 航空维修技术手册
航空维修技术手册是飞机技术出版物的核心组成部分，是保障飞机在规定的全寿命周期内随时保持适航必不可少的技术资料，是开展飞机使用、维护、保养、检查修理的唯一科学依据，是一种准确、严格的技术出版物。
飞机作为高精端技术产品是极其复杂的，它的维修也要求精度很高。其维修手册内容、格式、版式等都有统一的标准，并符合一定的审定程序，方可交付用户使用。其具体要求包括：
(1)满足适航规章的要求；
(2)满足相关的标准要求；
(3)满足用户的一般要求。
1.1飞机系统划分及编号
1.1.1飞机系统划分重要意义
飞机系统的划分是构建航空维修技术手册的基础，是航空工业的一个重要标准，是信息量巨大的飞机相关的技术出版物和和信息编制的标准。对飞机系统划分和编号是对飞机技术资料数字化、电子化的前提；是统一编排和交叉索引、查询的基础；是各种飞机技术资料（即各种技术手册）联系的纽带。可以说飞机系统划分及编号是飞机技术资料进行有机组织的基础也是标准化体系中的一个重要标准。欧美大量的飞机技术资料都按照飞机系统划分进行统一编排，资料体系完整、统一。
各国对飞机系统的划分不尽相同，基本上都是在ATA100标准规范基础上构建的飞机系统划分和编号标准。它为航空维修技术出版物的编排提供了一个简单、统一的数字化标准，这样飞机总体单位和各系统研制单位按照系统编号细化飞机系统、明确系统的各层次关系，并进行相关资料的编写。为顺利的对飞机资料进行电子化和计算机化管理提供了方便和条件。如缺乏统一考虑和定位，容易导致编号重复和混乱，这样计算机就无法对数据进行处理，更谈不上计算机化管理这些数据。可见，只有统筹安排，规则清晰，严格按照飞机系统划分和编号标准，计算机才能对大量的资料进行电子化处理，为计算机化的飞机管理系统提供合理的信息，提高飞机的使用、维护和管理效率。
1.1.2飞机系统编号形式和原则
飞机系统编号通常采用线分类法也称层级分类法。它将整个飞机系统作为分类对象按若干个属性或特征逐次分成若干个层次级的类目，排成一个有层次的、逐步展开的分类体系。在这个体系中同一层存在并列关系；低层与高层之间是隶属关系；同一层次间不重复、不交叉。
1.具体表现形式
飞机系统编号通常用 3个元素构成，从内容角度来说就是章、节、主题的顺序；从飞机系统划分的角度来说就是系统、子系统、单元的顺序。其具体表现形式如图 3.1所示。
2.编号基本原则
飞机系统编号应在统一规划下遵循唯一化、合理化、科学化、规范化的基础 上，充分考虑其可扩展性、简易性、统一性进行编号。并督促各单位在提供资料时严格按照本编号系统组织数据，为资料的数字化、计算机化奠定基础。编号遵守以下原则：
(1)只为制造厂独立功能（即系统，指相互关联的元器件的组合，他们在一起完成特定的功能 ）的重要项目指定飞机系统编号。
(2)对一个项目所指定的飞机系统编号必须是唯一的。
(3)绝对不允许将暂时不用或即使取消的项目的飞机系统编号再指定给新增加的项目。
(4)指定的飞机系统编号代码允许其连续顺序间断，（暂时留有空缺，以便扩展）以备将来插入新的项目。
1.1.3飞机系统编码应用
飞机系统划分是有机组织飞机资料的线索，欧美和俄罗斯都以飞机章-节- 主题为主进行编排相关飞机资料，得到了良好效果。在具体技术手册出版物中，其编号系统在ATA飞机系统基本编号的基础上还可以继续进行编号，如美国在飞机维护手册中应用的AMTOSS 编号系统。它是ATA 三元素编号系统的扩充，包括 7个元素，在章-节-主题的基础上进行了更为具体的划分，直接细化到任务、分任务等。下面就欧美、俄罗斯的应用进行比较，并就我国现状指出我国在飞机系统编码应用中注意的问题。
1.欧美应用实例
如图 3.2所示，欧美飞机资料按照飞机系统划分标准来规划和编排，使各种飞机资料的内在联系紧密，具有了统一索引的功能。可以大大方便飞机资料的管理、查阅、运用和实现电子化、计算机化。
2.俄罗斯应用
如图 3.3所示（以伊尔76飞机资料为例），俄罗斯飞机资料也是按照飞机系统划分标准来编排，但其飞机资料并没有站在整个资料统一编排的角度来彻底进行统一编排。其飞机系统划分分为军标和欧美标准，有些资料使用欧美标准有些使用本国军标，在飞机资料编写过程中把两个标准混在了一起，没有做到统一编排，为飞机资料的使用、查询和实现电子化、计算机化带来了极大的不方便。
该编号系统每个编码元素有两位阿拉伯数字组成。其系统和子系统的第一位 数字是按 ATA100 规范进行分配的，剩下的其他数字编号一般由飞机厂家根据飞 机系统划分的层次关系自定义。这种编号已经定位到主题编号，这样用户就可以 定位到系统中较大范围的单个功能项目上。
3.应用效果举例
以空客 320机型为例，该飞机资料严格按照飞机系统划分标准进行编排。当飞行中中央仪表板显示“APU 火警探测器第一个回路故障”的状态信息，为报告该故障我们可用关键词“APU火警探测器”迅速搜索《FRM-故障报告手册》，得到故障功能代码 261 16101。根据飞机系统编号原则我们可知该故障发生在26-1×系统部分。为排除故障我们查找《FM-故障隔离手册》其工作号为“26-15-00-810-811，26-10130，APU 火警探测器第一回路的下回路短路”。这样我们便可以查阅飞机维修手册的第 26章第 15节找到该工作号，从而得知具体排故工作需参考AMM TASK 26-15-01-000-801和 AMM TASK26-15-00-400-801。根据以上描述进行拆卸安装等具体工作，直到故障排除；同时具体的件号信息我们可以由飞机维护手册的图号按照对应的关系查阅飞机图解零件目录。如果飞机资料实现了电子化计算机化管理，这个工作显得更简单，不需要翻阅这些手册，只要根据飞机系统划分在计算机上点击就可获得所需信息。其电子化后各手册之间的关联远比图中显示复杂。如按照俄罗斯的划分来查询那就麻烦多了。而我国在飞机资料的编制工作中，没有站到统一编排的角度来编制飞机资料，甚至飞机的相关单位各有一套不太科学的体系，各手册之间没有建立联系，而且各手册分工不明确，内容混杂在一起。这些都为我国飞机资料的电子化和计算机化带来很大的困难，同时对飞机跟踪管理（包括使用和维护）工作带来很多问题和困难，严重制约了我国综合后勤保障航空数字化维修的发展。为实现计算机化飞机跟踪管理适应现代民航运输和现代化作战及后勤保障的需要，我们要从欧美和俄罗斯的编制体制中吸取经验和教训，加快适合我国的飞机系统编号标准体系的建立，并在各飞机单位严格落实飞机系统划分工作。尽快建立按照飞机系统划分的飞机资料，加快我国飞机资料的电子化、计算机化水平，提高我国的航空领域综合后勤保障能力和提高部队的快速反应能力。
1.2 航空维修技术手册种类和编制流程
1.2.1航空维修手册种类航空维修技术手册是飞机使用、维护、保养的技术依据，是保证维修保障的重要资源。军用飞机和民用飞机由于用途的不同，在手册种类和内容上存在不同，其划分标准也存在着不同。民机航空维修手册种类在一定程度上反映了国家数字化乃至飞机制造业的水平，按照国际习惯航空维修手册一般按照内容和用途划分为：维修类手册、修理类手册、检测类手册、培训手册和资料、机场操作类手册等等。其具体一般包括维护方案手册MSG-3、维护计划文件手册MPD、维护要求评估手册MRB、维护要求系统手册MRS、飞机维护手册AMM、部件修理手册CMM、结构维修手册 SRM、动力装置安装手册 PPBM、发动机手册 EM、故障报告和隔离手册FRM/FIM、工卡 JC、无损检测手册 NDT、技术通报 SB、系统描述部分 SDS、放行偏差指南 DDG、最低设备清单 MEL、维护工作执行计划 MTOP、飞机图解零件目录手册 AIPC、发动机图解零件目录手册EIPC、发动机零部件构型管理EPCM、工具和设备清单TEM、线路手册WM、系统原理手册SSM、图解线路手册WDM等等。在飞机维护、保养和使用中AMM、IPC、TSM是最基本的航空维修技术手册，是飞机维护保养工作中不可缺少的技术资料。
军机由于它的特殊性各个国家划分的方法不同，我国根据维修体制把航空维修手册按内容级别进行划分：分为一类技术资料、二类技术资料和三类技术资料。有时是按专业划分的，机型不同专业设置有所区别，一般分为机械专业、仪表专业、电气专业、无线电转业、军械专业、火控专业手册等等。
1.2.2航空维修技术手册编制航空维修技术手册的编制是一项极其复杂的工作，它牵扯到飞机制造厂商、零部件供应商、飞机使用用户等多家位，是一个复杂巨系统工程。航空维修手册编制流程如图 2.1所示，包括了飞机设计、生产、使用的不同阶段。
(1)在市场需求和可行性研究阶段：确定总体规划。
(2)预发展阶段和总体方案论证阶段：建立航空维修出版物管理机构，确立出版物标准体系和航空维修技术手册种类和内容，并进行经费的初步预算。
(3)技术设计和全面研制阶段：编制航空维修技术手册的编制要求；建立质量保证体系，制定技术出版物的审定和监控体系及程序，制定更改程序和方法；组织实施航空维修技术手册的编写、编辑等；制定航空维修技术手册发行计划和各种航空维修技术手册的修改周期；建立航空维修技术手册计算机管理系统。
(4)生产和使用服务阶段：航空维修技术手册出版、存档、分发和运输；根据合同向不同用户发送航空维修技术手册；收集用户信息，根据设计更改或用户要求及时对手册进行相应更改，并将更改后的手册发送给用户。
1.3 航空维修技术手册修订
飞机在使用过程中会碰到许多在设计过程中没有遇到的问题，用户会不断反馈信息，有时也会因为某种需要飞机进行改装，这就要求技术手册进行相应的修订。修订工作是航空维修手册制作过程中不可缺少的环节，其修订可分为：正常更改和临时更改。民用领域手册是经常进行更改的，而军用领域手册修订是很少的，除非飞机进行较大改装。
1.修订、换版要求及更改依据飞机技术出版物修订和改版工作需经过相应主管部门的审批方能更改。除影响飞行安全（强制性）的更改外，其它（要求类和普通类）更改不宜太频繁，其更改最好定期进行，例如每季度或每半年更改一次。所有的修订除满足相应的有关规定要求外，还要经过严格的实践验证。
2.更改工作正常更改是指对航空维修技术手册的内容进行的定期修改。一般是指增加遗漏的数据或页次；替换或删除、增加新的内容和页次；更改技术或非技术性错误；合并临时修改；调整有效性信息等。其更改周期一般为每季度一次（或按技术出版物更改合同执行）。
临时更改是对航空维修类手册（图解零件目录手册和服务公告除外）快速进行更改的一种方式。一般是指在两次正常更改期间，如果航空维修技术手册内容有重大变更，即要进行临时更改工作。这种更改应在更改单出版后90天内通过正常更改或删除并入航空维修技术手册。
2. 技术手册电子化
所谓技术手册电子化，就是直接采用CAD/CAM的工程技术数据，或通过扫描转换等计算机技术，按照CALS技术标准将手册和文档的信息数据数字化。先进的数字化技术文档，不同于一般的计算机文件和多媒体数据库，是把一套文档或手册的信息数据内容划分成许多信息对象，将其作为基本信息单元储存在数据库中，相互关联的信息数据按照一定的结构存储。存储时按照有关技术标准规定的格式，不依赖于某个特定商品。读者阅读时，信息数据以文字、表格、图像、图纸、声音、视频、动画等多种形式表现，用户可以与计算机交互，具有导航功能查询用户所需要的信息，显示样式遵循统一标准。在可能的条件下，由承包商负责集成，并通过网络提供查询服务。在技术上，应积极采用因特网技术，将维修手册等各种技术手册的内容存储在因特网数据库里，这样在全球任何一个地方，只要计算机通过电话线接入因特网，即可查询检修步骤、维修过程、零件图纸等内容。美国等一些发达国家在推行CALS信息化这个战略决策时，一直把技术文档和技术手册数字化、标准化和网络集成化当作CALS的重要工作，大力研究推广交互式电子技术手册IETM。1992年11月美国国防部就颁布了有关数字化技术文档和技术手册的军用标准MIL-PRF-87267和MIL-PRF-87268等。对数字化技术文档和技术手册的内容、格式、用户交互要求、显示风格、图标图示以及支持数字化技术文档和技术手册的数据库等方面的要求做出了明确的规定。
3. 交互式电子技术手册
3.1 IETM 内涵
定义：是以数字形式在一种合适的介质上，采用人工编程或自动编程系统编写的技术手册，是应用先进的计算机技术，为方便在电子显示屏显示和使用而设计制作的、以数字形式存在的技术手册。IETM 是技术手册的一种高级形式，包括 3层含义：
(1)IETM是技术手册,是包括各种系统、系统部件和保障设备的安装、使用、维修、培训以及保障说明书在内的一种出版物,为用户和维修人员提供使用和维修该项设备所需的资料和说明。
(2)IETM 是电子格式,其存储方式、传播途径和显示方式大都采用电子方式。
(3)IETM 是交互的,主要指用户和IETM的交互,交互功能是为了用户提供友好的IETM 使用环境,但是明显增加了IETM 的创作成本。
3.2 IETM的特征
IETM 作为一种先进的数字化技术手册，由若干关键技术组成，具有以下特征：
(1)不同来源的数据集成,IETM 能够结合不同来源的结构化数据,后台数据库或其它应用来的数据经过中间层服务器集成后,可以形成自我描述式的数据, 允许其它的应用程序直接进行访问和处理。
(2)能够与神经网络、专家系统、测试程序集 (TPS) 等有机地结合,通过嵌入测试设备,方便用户通过多种渠道对所需的信息进行查询和检索,同时用户也可以用浏览器直接获取技术资料。
(3)能够以文字、表格、图形、图像、视频、动画等多种形式显示技术信息,但这些信息的显示风格描述包含在IETM数据文档之中(如样式表等),实现了数据信息和平台、应用软件(如:IE浏览器、Reader 浏览器等) 的相对独立性,不必修改应用软件,就可以通过用户选择或以默认的标准风格来显示多样化的技术资料信息。
(4)拥有良好的交互功能,实时响应用户的操作,用户可以通过按钮触发相应事件,按照屏幕操作提示,完成检索、查询等操作；它还可以为用户提供信息更新的机制,用户可以加注自己的注释,更新充实数据资料信息。
(5)有导航、超级链接等功能,不同文档的数据可以有机地结合在一起,不同的信息可以很方便地跳转。
(7)具有开放性、互用性特点,IETM 数据具有自定义性和扩展性,它可以描述各种类型的数据,并实现了各种不同来源数据的交换和传递,从而实现了数据的统一接口问题。
3.3 IETM的优点
在航空领域使用IETM 技术其重要意义主要表现在：大大减少飞机技术信息的管理费用；提高飞机研制的质量和速度；降低飞机的维修保障费用；提高新飞机培训能力和训练水平；应用在航空装备维修领域，大大减少故障检测的虚警率、提高故障隔离的成功率、减少故障隔离时间、避免维修中的错误拆卸、保证维修中人员和装备的安全性、提高维修信息的管理能力、加强航空装备全寿命周期管理。此外，还具有以下优点：
(1)具有交互性。IETM可以设计成与用户交互，基于用户及时反馈的信息决定下一步显示什么信息。
(2)信息的组织检索和使用方式灵活。IETM 在计算机技术的支持下,用数据库、超文本或超媒体的形式进行信息组织和存储,因此提供了非常方便、灵活的信息检索方式。它可以采用关键字、属性等进行随机检索或分类检索,还可用热字(Hot Word) 进行联想检索。
(3)信息更新快、获取快、质量高。在IETM 中,更注重实现信息的快速更新以及随时向用户传递信息,而且指定系统的集成变化是一个自动更新的过程,确保了技术人员所接受信息的完整性和准确性。
(4)使用媒体信息种类多。传统纸型技术手册只能记载文字、图形、图像等静止媒体信息,而IETM除了上述静止媒体信息外,还能记载声音、音乐、视频图像等动态媒体信息。也就是说, IETM 是以声、文、图等多媒体形式来传递和记录信息的,它一改传统纸型技术手册的单调面貌,具有传统纸型技术手册不可比拟的表现力。
(5)小体积、大容量的信息保存。电子文件易于被有效地管理,并节省大量空间。且一部笔记本电脑即能储存大量的书面文件所容纳的内容也易于携带。
3.4 IETM 分级及各级特点
国际上通常按照IETM内容存储的体系结构、数据格式、显示方式和功能把交互式电子手册分为五级。以次分别为加注索引的扫描页图、文式电子技术手册、线形结构电子技术手册、基于数据库的电子技术手册和集成电子技术手册。其各类电子技术文档和技术手册的具体特点如表 2.1所示：
4. IETM主要标准体系
标准化作为IETM的重要关键技术之一，一直以来是各国IETM发展过程中研究的热点和难点。作为IETM的提出者美国，其国防部标准化机构就于 1992年开始，陆续颁布了有关IETM的标准和规范；在此基础上英、德、法等国军用标准化机构也相继颁布了适应本国应用要求的技术规范；同时国际标准化组织也制定了一些相关标准。目前，美国国防部、国际化标准组织等制定的IETM主要标准和规范如下：
在各国及一些国际组织相继制定的有关的标准和规范中，具有基础性并具有历史意义的是美国国防部制定的三个规范：MIL-PRF-87268A、MIL-PRF-87269A、MIL-HDBK-511；美国国际联合运输协会制定的ATA2200以及目前较为流行的国际标准ASD/AIAS1000D。
4.1 MIL-PRF-87268A，MIL-PRF-87269A
MIL-PRF-87268A、MIL-PRF-87269A ， 是美国国防部颁布的军用性能规范，它是 1995年 10月修改版。其中“PRF”表示Performance specification,意思是“执行规范”而“A”表示修订。
MIL-PRF-87268A《交互式电子技术手册通用格式、样式、格式和用户交互要求》。该规范提出了对IETM的一般内容、规格、管理性与系统的基本要求、其次提出了对文字、表格、图形、声音、影像等内容类型及格式的要求，最后是与用户交互的功能要求。
MIL-PRF-87269A可修改的交互式电子技术手册数据库,提出了对 IETM数据库的需求。该规范主要目的在制定共同的数据规范,使得文字或图形储存于数据库时,能不受软\硬件的限制,可跨平台进行数据交换。根据MIL-PRF-87269A 规范开发的数据库，使用内容模型来定义技术信息，它分为两层一层是基本层，下层为内容特定层。基本层含有建立IETM 数据库的所有元素的标准模型，此模型作为构建内容特定层的基本元素，定义内容特定层的基础；内容特定层是基本层的内容模型定义而来。武器系统的维护技术信息被分解成一个分组的基于系统/分系统的结构。
此标准大大促进了IETM 技术的发展和推广，其研发的IETM 在各军种中广泛应用并且成千上万的纸型技术手册也被数字化。
4.2 MIL-HDBK-511
1997年，美国国防部CALS规划办公室授权海军IETM研究中心，研究如何在整个国防系统，实现当时己经在研发的海军联合式IETM结构(Navy IETM Architecture,NIA)。于是，IETM研究中心对NIA进行了进一步的修改，提出了构建联合式IETM结构(Joint IETMArchitecture, JIA)，以适应整个国防系统的需要。JIA的主要目标就是实现在整个战区、基地或整个国防系统的IETM互用性。2000 年5 月，美国国防部在IETM研究中心研究成果的基础上颁布了IETM互用性(Interoperability of IETM)手册，即MIL-HDBK-511，对JIA的系统结构、信息流程、用户网络、交互界面、通信安全、基础设施建设等方面提出了统一标准性建议，为基于网络的联合式IETM发展奠定了基础。
以MIL-HDBK-511 为依据的联合式IETM的基本目标是:为各类武器装备的电子技术手册的采办和部署建立一个统一的结构框架，使不同武器装备的IETM 在网络平台下实现信息共享，让不同地域的每一个用户通过普通的交互系统界面，就能够及时有效的获取IETM信息，而不论数据的格式和数据源的位置。为了实现这个目标，JIA研究人员采用了目前广泛使用的互联网技术，以及COTS(Commercial Off-the-shelf)产品，使用独立于因特网的军用专线信息网络，为IETM使用者提供信息。这种网络按照以太网标准进行配置，可以是国防部链接全球的网络、战区局域网、或简单的计算机局域网，也可以是仅具有IETM浏览器和网络服务器的单机系统。JIA主要由网络浏览器、网络服务器和网络链接构建，以及实现IETM的数据库服务器和应用程序服务器，特别是HTTP协议服务器。JIA除了采用标准的网络技术、协议(如:HTTP,FTP, TCP/IP等协议)、以及COTS产品外，还具有四个方面的特征[18]：采用通用浏览器(Common Browser)；IETM对象封装(Object Encapsulation and Component Interface)；电子寻址和库函数(Electronic-addressing andlibraryfunctions)；网络和数据库服各器接口(Intranet Server and Database Server Interface)。
4.3 ATA2200
ATA2200是ATA航空技术出版物标准规范系列中最新的规范标准。它是在ATA100（航空产品技术资料规范）基础上发展起来的，最初有美国航空运输协会同国际上各飞机发动机和机载设备制造厂家及航空公司共同制定的一种规范，
用于统一国际间民用航空器及航空产品在设计、制造、使用、维修等方面各种资料、文件、函电、报告和目录索引的编号，使各种技术记录的处理趋于统一。后经不断发展产生了一系列标准规范。美国航空运输协会颁发的ATA2200 规范(iSpec2200)“航空维修资料标准”是由ATA2100 规范“飞机支援数字化资料标准”和ATA100 规范“航空产品技术资料编写规范”的最新版本组合而成的。
ATA2200 规范已经被国际上主流的飞机制造商和飞机运营商普遍采用，是当今国际公认的民用飞机技术出版物编制标准。
ATA2200是当前美国民用航空领域采用的标准，适用于飞机技术出版物编制的通用标准规范，该规范虽然不是强制性的，但它已经被国际上大多数航空公司和飞机制造商所认可和普遍采用。ATA2200 规范对飞机技术出版物的基本要求主要包括以下内容：编号系统、有效性、更改服务、正文前资料、表达方法、内容安排、生产管理数据库、服务通告的合并、用户原因更改的合并、标准缩写词、图示要求、标准实施、详细零件目录，另外还有对技术出版物数字化功能及编制的要求，如检索功能要求、直接访问、在线访问、技术出版物的数据模型分析与设计、通用标记语言标准（SGML）和文件类型定义（DTD）等。
4.4 ASD/AIAS1000D
ASD/AIAS1000D是一个采用通用资源数据库(CommonSourceDataBase，CSDB)来创建的技术文档的国际标准，可以用它对任何军用或民用的海陆空交通工具和设备制作IETM。它采用了多项ISO国际标准和CALS以及W3C标准，支持标准广义标记语言(SGML)、可扩展标记语言(XML)和计算机图元文件(CGM)。由技术出版物标准维护集团(Technical Publications Specification Maintenance Group，TPSMG)负责开发和维护。
S1000D标准最初由欧洲航空工业协会(AECMA)发起，目的是解决欧洲各个国家的军用工程技术文档的交互性。1984 年欧洲航空工业协会与英国国防部成立文档工作组，启动了研究技术出版物国际标准的计划，该计划准备以美国航空运输协会的规范ATASpec 100 为基础，协调现存的其它标准，在航空领域中制定一个统一的技术文档制作方法。1989 年出版了S1000D标准的第一版。随后，文档工作组激请各个国家派出军方代表参加到这个组织中，共同发展该标准。2003 年发布标准第二版，其中将XMLDTD或Schema的使用引入到标准之中，并且从该版起标准的应用范围从航空产品扩展到陆地与海洋的所有产品与设备，并且由军用发展到军民共用.
