两栖工程装备IETM应用研究
1 引言
技术手册（Technical Manual），也称之为技术资料或用户手册，通常是指产品（装备）的承制方根据装备的结构、性能、用途等方面的要求而编制，并交付给用户的指导性文件。对于部队而言，这些技术资料既是武器装备的重要组成部分，又是广大基层官兵使用好，维护好装备的重要指导。就目前我军现状来看，大部分装备的技术手册还是以纸介质为主，不仅重量体积大、携带不便，而且编制周期长、数据传递实时性差，已经难以适应未来装备发展。因此，交互式电子技术手册（IETM—Interactive Electronic Technical Manual）得到了广泛的重视并快速发展起来。
2 IETM的发展概况
2.1 IETM的概念
初次接触交互式电子技术手册IETM的时候，许多人会简单的把它理解为纸质技术手册的电子化。其实这是一种误解，IETM绝不仅仅是一个电子化的过程，而是要实现人与计算机的交互性，其强调整体性、关联性、信息化和标准化。交互式电子技术手册的概念最早是由美军提出的，美国国防部（Department of defense，DoD）对其的定义为：IETM是从事军事武器装备系统的故障诊断和维护保障工作所需要的一组信息包，其中的信息内容和格式均以最优方式进行了组织和编排，以便于最终用户通过数字屏幕以交互方式使用。
我军在IETM技术的不断探索和发展的过程中也积累了许多宝贵的经验和资料，根据《中华人民共和国国家军用标准GJB 6600.1—2008》的定义：交互式电子技术手册（IETM）是以数字形式存储，采用文字、图形、表格、音频和视频等形式，以人机交互方式提供装备基本原理、操作使用和维修等内容的技术出版物。
2.2 IETM研究现状
为解决纸质技术资料数量体积大、使用不便的问题，美国海军率先提出了以电子媒介取代纸张型技术手册的要求，美国国防部于1985年9月提出开展以实现无纸化为中心的计算机辅助后勤保障（CALS，Computer Aided Logistic Support）计划。
（1）国外的发展情况
美国在推行CALS的过程中，在1989年成立了三军IETM工作组，开展IETM关键技术和标准化的研究。先后制定了MIL-M-87268、MIL-D-87269、MIL-Q-87270等较完整的IETM规范。随着发展的深入，于2007年1月重新修订了已有标准，颁布了MIL-DTL-87268C和MIL-DTL-87269C。
美军IETM 的快速发展引起了世界各军事大国的广泛重视。1989年，由欧洲航空工业协会（AECMA）和英国国防部（MOD）联合编制了AECMA S1000D《基于公共源数据库的技术出版物国际规范》1.0版。经过不断的发展，使得S1000D成为了国际最受推崇的IETM标准规范。其标准的版本也在不断的更新，2009年已颁布了4.0.1版，并被欧洲、美洲、大洋洲、亚洲与非洲等几十个国家所采用。
（2）国内的发展情况
相比于美军、欧洲的IETM发展水平，我军还处在起步阶段，但各军兵种已经认识到了其在未来我军现代化、正规化建设中的重要地位，科研院所、军事院校等许多单位都在大力开展IETM的研制和应用工作。国内海、空军的开发研究工作起步较早，目前已有基于S1000D 标准制作而成的IETM应用到空军某型雷达和海军导弹艇上。
2.3 IETM的分类
（1）五级分类法
IETM从无到有，其数据格式，显示方式、实现的功能都在逐渐的改变，根据这些不同的特点可将IETM进行分类。目前，被广为认可的是根据美国国防部的IETM 五级分类法：第一级，电子分页索引页面图像；第二级，电子滚动式文档；第三级，线性结构IETM；第四级，层次结构IETM；第五级，综合数据库IETM；其中，第一、二级并没有人机交互的过程，所以只能算是电子技术手册（ETM）；第三、四、五级可通过对话框驱动交互、选择交叉参引和索引、专门帮助来实现功能，属于IETM。
（2）两级分类法
除了五级分类法之外，国际IETM行业组织还主张将IETM简化分为两类，即线性结构IETM和非线性结构IETM。
2.4 IETM的用途及取得的成果
（1）提高了效率
①提高了故障的诊断效率。据资料显示，通过使用IETM，F-18飞机的故障定位时间减少了37%。
②提高了技术新手的操作效率。
③提高了技术手册的更新效率。
④IETM显示更容易让人理解，印象深刻；同时增加了危险提示。
（2）降低了技术资料的使用管理成本
国内某型飞机纸质技术资料和文件数量多，保存困难，需十几个柜子装放，查找借阅手续繁琐，且部分资料已开始发黄，字迹开始模糊，给平时工作造成了不小的影响。而通过使用IETM，只需要一台计算机即可解决上述问题，并且可以通过光盘、硬盘进行数据的备份，通过网络进行数据更新。经统计，美国F-16战机使用IETM前后技术资料存储成本从22050美元/套下降为970美元/套[2]；美军技术文档的编制费用降低了40%；出版费用降低了60%，工作效率提高了70%，查询时间节省了50%。
3 我军两栖工程装备在维护中存在的问题
两栖工程装备的主要任务是在登陆作战中伴随机械化部队实施保障任务，其常常要在敌火力威胁下遂行工程保障任务。复杂的使用环境，多样的任务决定了对两栖工程装备维护的重要性，目前我军两期工程装备在维护中主要有以下几个方面问题：
（1）目前我军绝大部分两栖工程装备仍在使用纸质的技术资料。电子化、信息化、智能化程度非常低，如我军某型号的两栖工程装备，资料数量众多，内容以文字为主，配有少量图片，表格。阅读使用不便。而其中记录的故障模式、现象有上百种，新上岗的技术操作人员难以在短期内熟练掌握。例如其中有一个故障现象是：“机油压力表指示压力不够”。纸质手册给出的故障原因有11种，相对应的解决方法又有11种，操作人员记忆比较困难，同时如果在工作中发现了新的故障原因或解决办法，那么手册的更新将是一个更为漫长的过程。
（2）维护环境复杂多变，维护人员需要承担较大的危险性。特别战时维修，操作人员需要在车外进行检测判断，在装备内部几乎无法进行故障查找，这样易受敌打击。
（3）两栖工程装备需要涉水作业，湿度大，容易致使所携带的纸质技术资料霉烂变质。在战场环境中，难免沾染水分、油污、尘土等复杂化学成分的物质，令纸张上的文字难以辨认，影响维修工作。
（4）两栖工程装备逐步向多功能化、集成化方向发展，功能结构的复杂化必然会使配套的技术资料数量不断增加，这样一方面增加了携带的负担；另一方面一旦纸质资料遗失，容易造成我军事装备资料外泄，构成失泄密的重大事故。
以上是我军工程装备维修过程中的一些主要问题，其充分说明了纸质资料相对于不断发展的工程装备的滞后性，而通过IETM技术则能大大的改善这些状况。
4 两栖工程装备IETM开发过程
由于我国的IETM标准GJB6600系列，主要是在学习借鉴S1000D标准的基础上发展而来的，所以依此标准进行的两栖工程装备IETM的开发主要由以下几个过程组成：总体项目规划，确定项目实施方案，IETM创作管理，显示发布，验收交付。
4.1总体项目规划
（1）需求分析
开发IETM需要针对用户需求进行全面的分析，以保证所研发系统的操作效率，提高可靠性、维修性和经济性。主要包括以下几个方面：技术手册完整性分析、系统软硬件分析、对使用操作人员能力的分析、费用和扩展分析。
（2）确定开发标准
在开发之前，由开发—使用双方根据相应工程装备协商确定所研IETM项目的名称、编号、版本、数据模块的编码要求、密级等内容。
（3）其它方面
包括IETM的类型（使用手册、维修手册、备件手册或者是综合技术手册），内容的详细程度，格式要求、数据模块清单等。
4.2 确定项目实施方案
对两栖工程装备IETM开发过程中将使用到的软件平台，相关辅助软件、插件进行确定；对参加项目开发的人员根据需要进行职能任务分配；确定开发进程时间表，质量监控机制等。
4.3 IETM创作管理
目前，大部分IETM技术标准对信息的描述、处理、存储、传输与显示发布，主要使用可扩展标记语言（Extensible Markup Language，XML）作为IETM信息描述语言。XML是一种简单的数据存储语言，使用一系列简单的标记描述数据，而这些标记可以用方便的方式建立，其已成为当今全球范围内用于描述数据、交换数据的中性语言。
（1）信息的收集及生成
IETM中的信息主要来源于两栖工程装备设计说明书、工程图纸、故障手册、使用手册等，此类技术信息可以直接取自CAD生成的工程数据，或者通过图片扫描、文字识别等方法得到。内容包括两栖工程装备操作程序、维护规程，电路和机械图纸、元件（备件）列表、主要零部件的分解图、故障定位信息等。
其中，文本信息被划分成许多信息单元，用XML将数据标记为中立格式，按照特定的schema结构，存储于数据模块中（DM）；非文本信息如图片、多媒体资料则进行标记编码，存储于单独文件中。所有的数据模块，文件等均被存储在公共源数据库（CSDB）中，供系统检索查询、重用等管理。如图4-1所示。
数据模块(Data Module，DM)是IETM标准的核心，是技术信息标准化的表现形式。一个数据模块是一个包含装备部分完整信息的数据单元，其不可分割，具有原子性。本质上数据模块是一个ASCⅡ码文件，各数据模块间使用数据模块编码（Data Module Code，DMC）相互区分。插图等其他数据虽然不是直接存储在数据模块中，但也在数据模块中被引用。数据模块（DM）的结构见图4-2
公共源数据库（common source database，CSDB），是一个信息存储和管理工具，是一个虚拟的IETM信息存储地。其中的数据可以独立存在，也可以用数据库结构管理。主要任务是支持技术出版物的处理、支持可控的创建、QA处理、数据交换等[3]。CSDB中包括的对象主要有：数据模块（DM）、插图及多媒体文件、数据模块列表（data module list，DML）、评注（comments）、出版物模块（publication module，PM）、数据分发说明（data dispatch note，DDN）
（2）信息管理
对所收集的信息按标准进行分类、标记、将处理后的数据模块存储于公共源数据库中，根据需要编制出版物模块，后将出版物模块发布为交互式电子技术手册。信息管理包含以下内容：公共源数据库、数据模块编码、信息控制码、数据模块列表、评注、数据模块版本控制、数据模块交换、出版物模块管理、业务规则、过程数据模块、适用性。
4.4 显示发布
为了使所制作的两栖工程装备IETM能够有效、高效的应用，应根据维护人员需要设计交互功能及数据验证。
（1）交互显示界面的要求
对显示界面的设计应注意以下几方面内容：表现方式应一致（字体、颜色、风格等）；界面布局应简单明了，防止拥挤；合理有效的设置出错、危险警告信息等。
（2）交互功能的要求
交互性是IETM区别于普通电子手册的主要特征，因此应满足如下内容：访问、注释、传输与发布、诊断与预测、连接、导航和跟踪、打印、更新、操作模式选择等。同时要有合理的功能矩阵（主要用于承制方和用户之间的沟通）。
（3）技术信息的发布
发布的过程是将CSBD中模块化的数据，按一定结构进行转换和整合，生成IETM数据包，结合相应的显示模式，生成可供用户使用的IETM产品的过程。在发布前，要对数据模块的引用等进行验证，再将数据模块、多媒体信息等数据源集成、转化形成IETM数据包，并再次验证其完整性，最后完成IETM的发布。
4.5 验收交付
发布完成的IETM手册，应根据设计规划的要求对其各项功能，内容正确性、完整性以及运行稳定性进行验证。可以是承制方自我验证，也可以提供给相关工程兵部队进行调试使用，并及时反馈试用结果。
IETM经过验收合格后，可以按需要的形式交付部队使用。一般交付的形式主要有光盘、磁介质载体和网络交付。同时对于涉密IETM还要做好保密工作。
5 结语
随着信息化，网络化发展的不断加快，下一代IETM将以云计算（Cloud Computing）为技术基础，用户可以通过网络将庞大的计算处理程序自动分拆成无数个较小的子程序，再交由多部服务器所组成的系统经搜索、计算、分析之后将处理结果后传给用户。基于云计算的IETM将不需要用户考虑数据安全，降低用户的硬件要求，提高资源的利用率，降低费用，提高所需信息的及时性、有效性和准确性。
