吳奇峰

（中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028）

基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)的線性出版系統(tǒng)的實現(xiàn)

吳奇峰

（中航工業(yè)綜合技術(shù)研究所，北京 100028）

提出并設(shè)計實現(xiàn)了一個具有自主知識產(chǎn)權(quán)的基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)的符合GJB 3968-2000需求的技術(shù)資料線性出版系統(tǒng)，該系統(tǒng)作為IETM技術(shù)資料編制平臺的延伸，共用IETM數(shù)據(jù)模塊，實現(xiàn)IETM數(shù)據(jù)模塊翻譯、線性出版、生成Word格式紙質(zhì)手冊等功能。

GJB3968；S1000D；線性出版；翻譯器；數(shù)據(jù)模塊

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，計算機的廣泛應(yīng)用推動了現(xiàn)代化信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)都在進行信息化建設(shè)，利用高科技的硬件設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，提升自身的管理水平和競爭能力?！帮w機不但要造得出，而且要買的起、飛得起、飛得好”，這正是航空裝備“綜合保障”的作用、價值和意義所在。信息化的綜合保障正在成為設(shè)計院所、制造廠家、采購機關(guān)、使用部隊等諸多組織的重要職責(zé)，目前我國的軍用飛機綜合后勤保障工作仍然不能脫離對紙質(zhì)技術(shù)資料的依賴，而信息化的到來也對紙質(zhì)資料的編制和出版提出了要求，研制更強大高效的技術(shù)資料線性出版系統(tǒng)，成為一項重要任務(wù)。

1 GJB 3968-2000《軍用飛機用戶技術(shù)資料通用要求》

GJB 3968是軍用飛機用戶技術(shù)資料的通用要求。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了軍用飛機用戶技術(shù)資料的項目及各項資料的主要內(nèi)容，并規(guī)定了資料編制出版及交付的通用要求。

技術(shù)資料線性出版系統(tǒng)生成的出版物的版式、內(nèi)容排版和布局需要符合GJB 3968對技術(shù)資料的出版要求。

2 S1000D標(biāo)準(zhǔn)

S1000D標(biāo)準(zhǔn)（International Specification for Technical Publications Using A Common Source Database）是一個采用通用資源數(shù)據(jù)庫來創(chuàng)建技術(shù)文檔的國際標(biāo)準(zhǔn)，可以用它對任何軍用或民用的陸、海、空交通工具和設(shè)備制作技術(shù)文檔。目前，S1000D標(biāo)準(zhǔn)在美國及北約的軍事及民用領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。

基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)的交互式電子技術(shù)手冊（Interactive Electronic Technical Manual，簡稱IETM）是裝備技術(shù)數(shù)據(jù)的新型載體，也是裝備技術(shù)數(shù)據(jù)的主要表現(xiàn)形式，利用信息化手段對技術(shù)資料進行存儲、管理，研制形成IETM按照S1000D生成的信息是以模塊形式出現(xiàn)的，稱為“數(shù)據(jù)模塊”。數(shù)據(jù)模塊定義為“技術(shù)出版物中最小的獨立信息單元”。

技術(shù)資料線性出版系統(tǒng)需共用IETM的數(shù)據(jù)模塊，將其導(dǎo)入線性出版系統(tǒng)并翻譯出版為紙質(zhì)格式手冊。

3 系統(tǒng)需求

3.1 與IETM編制平臺共用IETM數(shù)據(jù)模塊

用戶在IETM技術(shù)資料編制平臺編制資料素材并且導(dǎo)出成DDN數(shù)據(jù)包，支持將數(shù)據(jù)包導(dǎo)入到線性出版系統(tǒng)，通過線性出版系統(tǒng)將DDN包的數(shù)據(jù)出版生成Word文檔，最后將Word文檔打印裝訂成紙質(zhì)的手冊。

3.2 符合GJB 3968需求

GJB 3968中列出了多種技術(shù)資料的內(nèi)容結(jié)構(gòu)、樣式和版面設(shè)計，線性出版系統(tǒng)需符合其規(guī)定的多種多樣的手冊的出版需求。

3.3 高性能，高效率

國外類似的線性出版系統(tǒng)出版一本2 000頁左右、內(nèi)容包含圖片表格等的手冊需要時間大概在1h到1.5h之間，本系統(tǒng)出版相同內(nèi)容的手冊應(yīng)將時間壓縮在20min左右。

3.4 界面友好

支持通過可視化樣式配置設(shè)置出版物格式，配置界面應(yīng)沒有繁雜的設(shè)置，各個模塊的功能分工清晰，界面功能按鈕等簡潔明了；對于通用手冊出版盡可能不需配置，基于模板直接出版即達到出版要求。

4 系統(tǒng)設(shè)計與技術(shù)框架

4.1 總體框架

線性出版系統(tǒng)使用典型的C/S三層模式結(jié)構(gòu)，將系統(tǒng)分成相對獨立的3層，即用戶界面層、業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)模型層。這種分層模式可以讓開發(fā)人員只關(guān)注整個結(jié)構(gòu)中的其中某一層，可以降低層與層之間的偶合性，有利于業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)用，從而保證了整個系統(tǒng)具有良好的可維護性和可擴展性。系統(tǒng)的體系架構(gòu)見圖1。

圖1 體系架構(gòu)圖

4.1.1 用戶界面層

界面層使用微軟推出的WPF技術(shù)開發(fā)用戶界面，它是新一代的圖形系統(tǒng)，運行在.NET Framework3.0及以上版本，為用戶界面開發(fā)提供了一種全新的開發(fā)模式，使得界面顯示和代碼更好地得到分離。

4.1.2 業(yè)務(wù)層

業(yè)務(wù)層由業(yè)務(wù)邏輯實現(xiàn)、對外接口、服務(wù)調(diào)用等部分組成。

4.1.3 數(shù)據(jù)模型層

數(shù)據(jù)模型層即數(shù)據(jù)訪問層，該層封裝了系統(tǒng)中所有的數(shù)據(jù)庫讀寫訪問操作。在線性出版系統(tǒng)中使用了微軟推出的ADO.NET Entity Framework框架，該框架以Entity Data Model（EDM）為主，將數(shù)據(jù)邏輯層切分為3塊，分別為Conceptual Schema、Mapping Schema與Storage Schema三層，其上還有Entity Client、Object Context以及LINQ可以使用，封裝了增、刪、改、查方法，很大程度上提高了開發(fā)效率，使得訪問數(shù)據(jù)庫異常簡便。

4.2 系統(tǒng)功能組成

系統(tǒng)分為公共功能模塊和項目功能模塊兩大類，其中公共功能模塊是指在不需要打開項目的情況下，登錄的用戶能夠使用的功能，包括維護手冊類型、翻譯規(guī)則模板管理、樣式模板管理、用戶管理和修改密碼。項目功能模塊包括目錄設(shè)置、出版物設(shè)置、樣式設(shè)置、翻譯規(guī)則設(shè)置、圖片設(shè)置和項目數(shù)據(jù)模塊設(shè)置。

系統(tǒng)功能組成見圖2。

· 項目管理：線性出版系統(tǒng)以項目的方式管理多種類型的手冊，每種手冊可以包含多個目錄，而每個目錄又可以導(dǎo)入多個出版物，這樣的組織方式，有利于更有彈性地讓用戶根據(jù)實際情況去組織和管理眾多不同類型或者是多個版本的出版物。

· 手冊類型維護：維護手冊類型，定制每個項目中能夠包含的手冊種類，這些種類通常是GJB 3968中提到的技術(shù)資料種類，因為系統(tǒng)是根據(jù)GJB 3968而設(shè)計的，當(dāng)然為了讓系統(tǒng)更具靈活性，用戶也可以自定義超出GJB 3968的技術(shù)資料類型。此模塊為“項目管理”模塊服務(wù)，方便用戶按實際需要定義手冊類型。

圖2 功能組成圖

· 樣式模板管理：樣式管理是系統(tǒng)的核心模塊之一，它包含了所有GJB 3968中要求的特定內(nèi)容的出版樣式（字體、字號、顏色、對齊方式等），并且允許用戶根據(jù)需要對樣式進行調(diào)整。樣式模板為出版物出版時使用的樣式提供模板，方便用戶在出版時從模板導(dǎo)入需要的樣式，而不需要去重復(fù)相同的工作，提高工作效率。

· 翻譯規(guī)則管理：翻譯規(guī)則它負責(zé)控制編制好的內(nèi)容是否展示出來，如何展示，如何排版布局，它也是系統(tǒng)的核心模塊之一。

· 用戶管理：提供對使用該系統(tǒng)的所有用戶的管理，包括增、刪、改等功能。

· 密碼修改：提供讓當(dāng)前登錄用戶修改自己的密碼的功能。

· 目錄設(shè)置：實際上是出版物（PM）結(jié)構(gòu)設(shè)置，包括調(diào)整出版物的結(jié)構(gòu)，正文前、正文和附錄的設(shè)置；設(shè)置內(nèi)容包括名稱、SNS、章節(jié)（成章或者成節(jié)）、章節(jié)起始頁的方式（奇數(shù)頁或者偶數(shù)頁開始等等），章節(jié)的起始頁碼、頁號組、是否顯示標(biāo)題和是否無效（不出版）等等。

· 出版物設(shè)置：設(shè)置出版物的編碼類型，是標(biāo)準(zhǔn)編碼還是非標(biāo)準(zhǔn)編碼，正文的編號樣式、目錄生成樣式、圖、表號和頁碼的格式、附錄編號規(guī)則、目錄樣式設(shè)置、數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部元素編號規(guī)則等，其中數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部元素編號規(guī)則包含了S1000D標(biāo)準(zhǔn)中的7類數(shù)據(jù)模塊的元素編號設(shè)置，用于滿足不同類型數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部的編號樣式的需求。

· 樣式設(shè)置：配置出版物的樣式，包括字體、字號、對齊方式、標(biāo)題、列表、表格、多級編號等；用戶可以從模板導(dǎo)入樣式設(shè)置，稍作修改就能完成這步工作繼續(xù)下面的工作，也可以將當(dāng)前的配置保存為模板，供其它相似的出版物出版時導(dǎo)入使用 。

· 翻譯規(guī)則設(shè)置：提供了配置和管理翻譯規(guī)則設(shè)置功能，根據(jù)GJB 3968的樣式要求，數(shù)據(jù)模塊中各種元素要求展現(xiàn)成具有一定格式和樣式的內(nèi)容，系統(tǒng)將這些抽象出來對特定元素進行轉(zhuǎn)換翻譯的類叫做翻譯器，數(shù)據(jù)模塊元素與翻譯器的對應(yīng)關(guān)系叫做翻譯規(guī)則，元素與翻譯器的對應(yīng)關(guān)系不是固定不可變的，系統(tǒng)允許對數(shù)據(jù)模塊中各種元素所使用的翻譯器進行指定配置，以達到相同名稱的元素在不同的上下文中能夠?qū)崿F(xiàn)不同展現(xiàn)的效果。

· 圖片設(shè)置：由于數(shù)據(jù)包中的部分圖片可能原本分辨率比較大超出了手冊版面的高寬大小，要是不提供調(diào)整圖片大小就按原尺寸出版的話，部分圖片的內(nèi)容將可能顯示不全，所以此功能模塊提供了讓用戶根據(jù)需要及時調(diào)整圖片大小的功能。

· 項目數(shù)據(jù)模塊管理：提供對特定的數(shù)據(jù)模塊標(biāo)識設(shè)置相應(yīng)的SNS（標(biāo)準(zhǔn)編碼系統(tǒng)）、頁號組和出版物類型屬性的功能；除此之外還可以將這些設(shè)置導(dǎo)出到某一出版物的設(shè)置，或者從某一設(shè)置好這些信息的出版導(dǎo)入，從而減少重復(fù)操作。

· 出版：生成出版物，在前面的設(shè)置都完成后，交由翻譯引擎執(zhí)行出版，經(jīng)過對原始出版物的預(yù)處理、翻譯（包括翻譯器的實例化、執(zhí)行，樣式對象的實例化、應(yīng)用）和后處理等復(fù)雜的流程，最終生成Word 2007格式的文檔。

5 系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲設(shè)計

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫使用微軟的SQL Server 2008R2。

導(dǎo)入的DDN數(shù)據(jù)包則使用FTP上傳到服務(wù)器存儲于文件系統(tǒng)中。

5.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫

· 用戶表（Users）：存儲系統(tǒng)中所有用戶的基本信息；

· 翻譯器表（Translator）：存儲系統(tǒng)中所有翻譯器的信息，包括實例化時需要使用到的庫文件名稱、類型名稱（包括命名空間）、標(biāo)準(zhǔn)信息等；

· 翻譯器模板與翻譯規(guī)則映射表（Translate TemplateRuleMap）：存儲翻譯模板中對應(yīng)的翻譯規(guī)則信息，這些翻譯規(guī)則主要是元素的Xpath和相關(guān)的翻譯器標(biāo)識；

· 翻譯器模板表（TranslateTemplate）：存儲翻譯模板信息，主要包含翻譯器模板的基本屬性；

· 樣式模板表（StyleTemplate）：存儲樣式模板信息，主要包含樣式模板的基本屬性；

· 出版物結(jié)構(gòu)表（PublicationSetting）：存儲出版物的結(jié)構(gòu)信息，包括出版物樹狀結(jié)構(gòu)，每個節(jié)點的屬性設(shè)置等；

· 出版物規(guī)則設(shè)置表（PublicationRuleMap）：存儲出版物的正文、附錄、數(shù)據(jù)模塊內(nèi)部元素的編號樣式等設(shè)置；

· 出版物表（Publication）：存儲出版物信息，主要包含出版物的基本屬性；

· 項目表（Project）：存儲項目信息，主要包含項目的基本屬性；

· 手冊類型表（ManualType）：存儲手冊類型信息，主要包含類型名稱和版本等基本屬性；

· 手冊表（Manual）：存儲手冊信息，主要包含手冊的手冊類型和所屬項目等基本屬性；

· 數(shù)據(jù)模塊信息表（DMInfo）：存儲數(shù)據(jù)模塊信息，包括UDMC、技術(shù)名、信息名、SNS、頁號組等；

· 數(shù)據(jù)模塊/ICN映射表（DMIcnMap）：存儲數(shù)據(jù)模塊與ICN之間的對應(yīng)關(guān)系，以區(qū)分哪些ICN屬于哪些數(shù)據(jù)模塊；

· 書簽設(shè)置表（Bookmark Variant Defne）：存儲書簽設(shè)置信息，主要包含書簽名和書簽描述。

6 關(guān)鍵技術(shù)

6.1 翻譯引擎

翻譯引擎在系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的作用，是系統(tǒng)的核心；而出版器和翻譯器更是系統(tǒng)的核心部件，導(dǎo)入的數(shù)據(jù)通過翻譯引擎的執(zhí)行生成Word文檔，獲取我們最終需要的手冊。

翻譯引擎執(zhí)行的步驟大致分3個步驟（翻譯引擎結(jié)構(gòu)圖見圖3）。

第1個步驟是前處理，主要是初始化一些對象和服務(wù)，如“出版器上下文”、“編號規(guī)則對象”、“翻譯器提供者服務(wù)”、“圖像處理服務(wù)”、“書簽生成服務(wù)”、“樣式服務(wù)”和“代碼表服務(wù)”等。

第2個步驟是翻譯，經(jīng)過前面步驟的初始化，出版器、翻譯器和服務(wù)都已經(jīng)初始化完畢，翻譯引擎調(diào)用出版器執(zhí)行出版，出版器調(diào)用相應(yīng)的翻譯器服務(wù)獲取需要的翻譯器并且調(diào)用翻譯器執(zhí)行翻譯，各翻譯器根據(jù)數(shù)據(jù)模塊文檔的結(jié)構(gòu)不斷地遍歷，調(diào)用相應(yīng)的翻譯器執(zhí)行翻譯，在翻譯過程中調(diào)用樣式服務(wù)給翻譯的內(nèi)容應(yīng)用樣式，調(diào)用圖片服務(wù)給圖片計算大小和縮放比例等讓圖片能夠在有限的版面中恰到好處地展現(xiàn)出來。

第3個步驟是后處理，執(zhí)行完前面的步驟后，文檔已大致生成，但是有些元素和操作需要在后處理完成，在前面的步驟是無法完成的。比如頁碼、圖號、表號、引用段落的編號等，這些元素需要在Word程序加載并且展示W(wǎng)ord文檔后才能計算得出，所以在這一步驟，系統(tǒng)會調(diào)用Office程序提供的COM接口操作Word程序完成頁碼、圖號、表號等的計算，然后更新、刷新文檔內(nèi)容，至此Word文檔生成操作全部完成。

圖3 翻譯引擎結(jié)構(gòu)圖

6.2 翻譯器

符合S1000D標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)包，是一系列標(biāo)準(zhǔn)的XML文檔，其內(nèi)容以XML文本形式描述并存儲。通過元素名可以識別其內(nèi)容的類型，如：“Paragraph Content”表示的是一個段落，“”表示的是一個標(biāo)題。

翻譯器是一種設(shè)計為將一種類型的內(nèi)容從一種表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換到另一種表現(xiàn)形式的程序，如上面例子中的段落，在原始的xml文檔中并沒有規(guī)定其表現(xiàn)形式，因為上面并沒有任何字體、字號大小、顏色、縮進等的信息，但是通過翻譯器的翻譯后，我們看到的內(nèi)容將會是一段直觀易懂的文字，其相應(yīng)地應(yīng)用了字體、字號、顏色、行距、縮進等（見圖4）。GJB 3968規(guī)定了多種手冊的類型，而這些不同類型手冊的內(nèi)容展現(xiàn)形式也不盡相同，再加上S1000D中元素的多樣化，每種元素可能對應(yīng)不同類型手冊中不同的內(nèi)容，因此多樣化的手冊內(nèi)容需要許多不同的翻譯器協(xié)同完成翻譯工作。在本系統(tǒng)中，翻譯器的數(shù)量相對比較龐大，所有翻譯器都設(shè)計為從相同的基類—“BaseNodeTranslator”派生，這個抽象基類實現(xiàn)了大部分翻譯器的相同功能，其中很重要的一點是實現(xiàn)了翻譯器能夠根據(jù)文檔結(jié)構(gòu)遞歸遍歷翻譯節(jié)點的功能。

以下是構(gòu)成翻譯器的主要方法：

PreTranslate（前翻譯）：公共的虛方法，用于執(zhí)行一些翻譯前的處理，比如刪除不需要的節(jié)點，調(diào)整xml文檔順序結(jié)構(gòu)，初始化翻譯器內(nèi)部需要使用到的類或者服務(wù)等，需要執(zhí)行預(yù)處理的翻譯器可以重寫此方法；

TranslateInternal（翻譯）：受保護的抽象方法，此方法是翻譯器的主要方法，負責(zé)將輸入的xml片斷解析轉(zhuǎn)換生成相應(yīng)的Word文檔片斷，并且應(yīng)用上樣式和編號然后輸出；其派生類都必須實現(xiàn)此抽象方法；

Post Translate（后翻譯）：公共的方法，用于組織翻譯流程，其內(nèi)部實現(xiàn)主要先后調(diào)用執(zhí)行了“PreTranslate”、“TranslateInternal”和“PostTranslate”方法；

PostTranslate（后處理）：公共的虛方法，主要是翻譯后對輸出的Word文檔做后期處理，釋放對象回收資源等，需要執(zhí)行預(yù)處理的翻譯器可以重寫此方法。

圖4 翻譯器翻譯示例

7 結(jié)束語

本文設(shè)計和實現(xiàn)基于S1000D標(biāo)準(zhǔn)符合GJB 3968需求的技術(shù)資料線性出版系統(tǒng)，適用于各種型號飛機和武器設(shè)備的手冊、說明書、圖冊等技術(shù)資料紙質(zhì)手冊的出版，完全符合GJB 3968標(biāo)準(zhǔn)要求。目前該系統(tǒng)已經(jīng)在國內(nèi)多個型號飛機正式應(yīng)用。

（編輯：雨晴）

T-65

C

1003-6660（2016）06-0046-05

10.13237/j.cnki.asq.2016.06.011