解志鋒 賈雨軒
航空裝備技術(shù)資料作為裝備綜合保障能力的重要組成部分,是支持飛機(jī)使用和維修保障的重要資源和工具。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,設(shè)備的復(fù)雜性越來越高,預(yù)防性維修、基于狀態(tài)的保障、自主式保障等新技術(shù)在航空維修領(lǐng)域的實(shí)施應(yīng)用,紙質(zhì)技術(shù)手冊已無法滿足綜合保障信息化發(fā)展需求。為有效地開發(fā)、管理和使用好這些技術(shù)信息資源,交互式電子技術(shù)手冊(IETM)于20世紀(jì)90年代產(chǎn)生,目前已成為美國等許多發(fā)達(dá)國家所推行的計算機(jī)輔助后勤保障(CALS)戰(zhàn)略的重要組成部分。
IETM作為綜合保障信息化能力的3大支撐技術(shù)之一,是及時、精確、高效進(jìn)行裝備保障、發(fā)揮裝備作戰(zhàn)效能和提高部隊?wèi)?zhàn)斗力的關(guān)鍵因素。在保障系統(tǒng)中的使用保障、維修保障、訓(xùn)練保障、技術(shù)管理等多方面發(fā)揮著重要作用,如圖1所示。IETM有效地解決了傳統(tǒng)紙質(zhì)技術(shù)資料易受各種因素影響導(dǎo)致破損、存儲占用空間大、查詢效率低、管理不便、修改更新困難、時效性差等問題。
美國是最早提出武器裝備技術(shù)資料采用IETM的國家,其IETM標(biāo)準(zhǔn)源于軍方,更加注重用戶IETM的使用性和特殊維修環(huán)境要求,從而對數(shù)字化手冊的內(nèi)容、格式、用戶交互要求、顯示風(fēng)格、圖標(biāo)圖示、數(shù)據(jù)庫以及體系結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行了嚴(yán)格要求,這些措施有力地推動了IETM的研究和發(fā)展。到21世紀(jì)初,已經(jīng)逐步形成了以美軍標(biāo)為主的IETM標(biāo)準(zhǔn)體系。
近20年的發(fā)展過程中,美國國防部對IETM規(guī)范進(jìn)行了多次修訂。最早于1992年11月制定的MIL-M-87268《交互式電子技術(shù)手冊通用內(nèi)容、風(fēng)格、格式和用戶交互要求》、MIL-D-87269《交互式電子技術(shù)手冊可修改數(shù)據(jù)庫》和MIL-Q-87270《交互式電子技術(shù)手冊及相關(guān)技術(shù)信息的質(zhì)量保證程序要求》,在1995年10月被新頒布的MILPRF-87268A和MIL-PRF-87269A代替,名稱未作變化,并取消了MIL-Q-87270。MIL-PRF-87268A提出了IETM的標(biāo)準(zhǔn)化要求,并規(guī)定了通用內(nèi)容、樣式、格式和用戶交互特性的通用要求。MIL-PRF-87269A規(guī)定了對由武器系統(tǒng)承包商構(gòu)建的IETM數(shù)據(jù)庫的要求,主要目的是制定通用的數(shù)據(jù)規(guī)格,使得文字或圖形存儲于數(shù)據(jù)庫時,能不受軟、硬件的限制,即可跨平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。同時為適應(yīng)IETM網(wǎng)格化發(fā)展的需要和解決IETM的互操作性,美軍提出聯(lián)合IETM體系結(jié)構(gòu)的概念,并于2000年5月發(fā)布了MIL-HDBK-511《交互式電子技術(shù)手冊的互操作性》,對IETM互操作體系結(jié)構(gòu)進(jìn)行規(guī)范。隨著IETM技術(shù)的發(fā)展,2007年1月再次修訂后,頒布了MIL-DTL-87268C《交互式電子技術(shù)手冊通用內(nèi)容、風(fēng)格、格式和用戶交互要求》和MIL-DTL-87269C《交互式電子技術(shù)手冊可修改數(shù)據(jù)庫》,將執(zhí)行規(guī)范發(fā)展為詳細(xì)規(guī)范。
自1992年美國國防部陸續(xù)頒布了一系列IETM標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范后,英、德、法等國家軍用標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)在此基礎(chǔ)上也相繼頒布了適應(yīng)本國應(yīng)用要求的技術(shù)規(guī)范。北約組織、國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)也制定了一些相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前,國際上具有代表性的另外一個IETM標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范外便是由歐洲航空航天和防務(wù)工業(yè)協(xié)會(ASD)、美國航空航天工業(yè)協(xié)會(AIA)和美國航空運(yùn)輸協(xié)會(ATA)共同發(fā)布的ASD/AIA/ATA S1000D《基于公共源數(shù)據(jù)庫的技術(shù)出版物國際規(guī)范》(簡稱“S1000D”)。
S1000D規(guī)范是一個適用于所有武器裝備、民用交通工具和設(shè)備的IETM規(guī)范,其內(nèi)容涵蓋了從數(shù)字化信息的生成、交換和在“公共數(shù)據(jù)源”中的管理到交互式電子技術(shù)出版物的生成、更新和版本管理等IETM的全部過程。
從上個世紀(jì)80年代發(fā)布第一個版本以來,S1000D規(guī)范先后頒布了1.6、1.7、1.8、1.9等多個版本。2003年5月頒布2.0版本,標(biāo)準(zhǔn)編號改為S1000D,除了對SGML的支持,還增加了對XML的支持,另外增加了Process數(shù)據(jù)模塊,用于提高交互性。2005年5月頒布2.2版,成為能夠規(guī)范航空、航海、陸地裝備技術(shù)出版物的影響最大的標(biāo)準(zhǔn)。2007年7月頒布3.0版,2008年8月頒布了4.0版本,并于2012年12月頒布了4.1版本。S1000D有明確的發(fā)展步驟和時間節(jié)點(diǎn),以跟蹤IT技術(shù)的發(fā)展和滿足越來越多的需求。
S1000D區(qū)別于其他技術(shù)資料的標(biāo)準(zhǔn)之處是引入了數(shù)據(jù)模塊的概念,是指在一個獨(dú)立的數(shù)據(jù)單元中,描述裝備的一部分完整信息。數(shù)據(jù)模塊是描述信息的最小單元,不可分割,從而提供了數(shù)據(jù)重用的功能。當(dāng)數(shù)據(jù)模塊創(chuàng)建完畢并存儲在公共源數(shù)據(jù)庫中后,就可以在不同的出版物中重用和發(fā)布,極大地節(jié)省了編制技術(shù)手冊的時間,降低了技術(shù)手冊編制、使用和維護(hù)費(fèi)用。
IETM是將文本、圖形、表格、對話框、動畫、音頻和食品等基本信息,以數(shù)字化形式按照特定的結(jié)構(gòu)組織起來,通過設(shè)定的顯示方式向用戶發(fā)布,并具有不同程度的交互功能。目前,IETM格式規(guī)范體系的本質(zhì)區(qū)別在于他們關(guān)注的重點(diǎn)及其不同的實(shí)現(xiàn)機(jī)制。
美標(biāo)主要關(guān)注IETM產(chǎn)品的開發(fā),歐標(biāo)更加關(guān)注IETM的內(nèi)容管理。美標(biāo)的技術(shù)方法來自長期的實(shí)踐,有堅實(shí)的基礎(chǔ),成熟可靠,微調(diào)式的維護(hù)更新方式也有利于IETM開發(fā)平臺的成熟性。歐標(biāo)在技術(shù)方法上仍然有待發(fā)展和完善,尤其是交互機(jī)制方面,其開發(fā)平臺也尚未成熟。因此,目前兩個標(biāo)準(zhǔn)體系有各自的應(yīng)用空間。
在適用領(lǐng)域方面,美標(biāo)主要面向部隊裝備領(lǐng)域,較少涉及民用設(shè)備,因此其發(fā)展受到很大限制,但也容易形成成熟的IETM開發(fā)工具。歐標(biāo)則致力于軍民兩用,且盡可能采用國際上先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),更新速度很快。
國內(nèi)在上世紀(jì)90年代初引入了IETM概念,并于2008年10月和2009年12月分別頒布了我國首部IETM軍用標(biāo)準(zhǔn)GJB 6600-2008《裝備交互式電子技術(shù)手冊》的總則、數(shù)據(jù)模塊編碼和信息控制編碼、模式、數(shù)據(jù)字典4部分。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了裝備交互式電子技術(shù)手冊的功能、內(nèi)容、樣式、數(shù)據(jù)格式、管理等要求,主要數(shù)據(jù)庫要求參照歐洲標(biāo)準(zhǔn)的S1000D、英國國防部標(biāo)準(zhǔn)00–60《綜合后勤保障 第10部分:電子文檔》,其顯示要求主要是參照MILPRF-87268A。
GJB 6600-2008規(guī)定了軍方獲取IETM時的要求,是IETM研制、定型、驗收以及使用和維護(hù)的主要依據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)成如下。
第一部分主要規(guī)定了IETM的功能要求、管理要求、安全保密要求、安裝運(yùn)行包裝要求,以及IETM的內(nèi)容、樣式和數(shù)據(jù)等方面的要求。
第二部分規(guī)定了數(shù)據(jù)模塊代碼編制要求和信息控制代碼編制要求。
第三部分主要規(guī)定了描述類、程序類、過程類、故障類、圖解零件類、操作類、接線類和計劃類等8類數(shù)據(jù)模塊的組織結(jié)構(gòu)。
第四部分主要圍繞第三部分中描述的8類數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu),對每類數(shù)據(jù)模塊的元素和屬性進(jìn)行描述。
GJB 6600-2008統(tǒng)一了我國IETM頂層要求,統(tǒng)一IETM數(shù)據(jù)模塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),統(tǒng)一了數(shù)據(jù)信息的編碼定義等,對于加快IETM技術(shù)在武器裝備研制中的推廣和應(yīng)用具有一定的意義。
目前,國內(nèi)針對IETM的研究已經(jīng)有很多成果,建立了IETM的頂層國軍標(biāo)要求,且在國內(nèi)幾個型號飛機(jī)技術(shù)手冊研制中使用,表現(xiàn)出了IETM較傳統(tǒng)紙質(zhì)技術(shù)手冊更便捷、快速等特點(diǎn),為維修保障人員減輕了工作負(fù)擔(dān)。但根據(jù)多個型號的研制及使用過程分析,我國軍用飛機(jī)ITEM研制過程中仍然存在一些問題。
航空裝備全系統(tǒng)、全壽命過程中與IETM相關(guān)的要素,包括了設(shè)計人員的組織結(jié)構(gòu)、主裝備和保障要素、裝備從論證到退役階段的業(yè)務(wù)流程及協(xié)調(diào)活動、各種輸入輸出數(shù)據(jù),在裝備設(shè)計早期進(jìn)行合理部署、合理利用,可對后期的IETM創(chuàng)作提供多種支持。但是,國內(nèi)IETM創(chuàng)作多是在設(shè)計完成以后進(jìn)行的,沒有納入到裝備研發(fā)流程,且國內(nèi)航空裝備系統(tǒng)的研制生產(chǎn)由很多廠家同時進(jìn)行,各廠家紙質(zhì)技術(shù)資料的內(nèi)容與格式遠(yuǎn)未統(tǒng)一,使得在后期創(chuàng)作IETM時花費(fèi)大量時間、人力和物力來收集、整理IETM所需的各種技術(shù)信息。
IETM的研制涉及到航空裝備研究設(shè)計單位、生產(chǎn)廠商、IETM制作方、部隊等多個部門的不同種類的技術(shù)人員。涉及到計算機(jī)軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)通信、信息安全等多個方面,不是一個簡單的技術(shù)問題,需要一系列配套的運(yùn)行機(jī)制和管理規(guī)范。
例如,國內(nèi)IETM開發(fā)主要由軟硬件技術(shù)人員進(jìn)行,而航空裝備技術(shù)手冊的編寫和數(shù)字化工作由型號研制技術(shù)人員進(jìn)行。但I(xiàn)ETM整個研發(fā)過程還需要一定的管理人員、裝備故障和測試診斷人員的協(xié)作、參與開發(fā)或提供咨詢,需要一些具備外場維修保障經(jīng)驗的人員,以提高研發(fā)IETM系統(tǒng)的適用性。除此之外,在IETM研制早期,缺少對參與人員要求的管理規(guī)范。
在IETM的制作早期,開發(fā)人員既要開發(fā)創(chuàng)作系統(tǒng),又要開發(fā)瀏覽系統(tǒng),相互之間各自獨(dú)立,對標(biāo)準(zhǔn)又有各自不同的理解,因此創(chuàng)作系統(tǒng)與瀏覽系統(tǒng)耦合度很大,難于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與顯示的分離。除此之外,設(shè)備研制、生產(chǎn)單位、IETM制作方均有自己的管理模式、體制,各單位缺乏相關(guān)信息共享的接口和IETM研發(fā)的具體規(guī)范(以GJB 6600-2008為基礎(chǔ))。
軍隊的信息化、網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化是軍隊發(fā)展的一個方向。我國的信息產(chǎn)業(yè)還比較落后,信息技術(shù)在各基層部隊的應(yīng)用還存在較大差異。IETM研制中除需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行,同時需要結(jié)合部隊現(xiàn)有資源、信息系統(tǒng)建設(shè)的特點(diǎn),特別是現(xiàn)有質(zhì)量保障體系、航空綜合維修信息管理等內(nèi)容進(jìn)行研制。這對我軍提升維修保障信息系統(tǒng),加快現(xiàn)代化、信息化建設(shè)具有重要的意義。
根據(jù)當(dāng)前國內(nèi)IETM的研究和開發(fā)現(xiàn)狀,針對國內(nèi)IETM研發(fā)過程中存在的問題給出以下建議。
● IETM研發(fā)與航空裝備的設(shè)計、保障系統(tǒng)建立同步開展。在設(shè)計早期建立航空裝備的總體結(jié)構(gòu),進(jìn)行IETM工作部署,促使生產(chǎn)研制單位對武器裝備壽命周期內(nèi)的綜合保障工作有全面深刻的理解;在武器裝備開發(fā)時全面分析滿足裝備系統(tǒng)保障性的要求和設(shè)計準(zhǔn)則;把設(shè)計文件、科技文件、圖片信息、多媒體信息和三維信息等電子資料從早期開始就同IETM研發(fā)工作緊密結(jié)合起來,達(dá)到同步開展IETM研發(fā)的目的;
● 在航空裝備IETM研制早期,應(yīng)該制定適合國內(nèi)實(shí)際情況的IETM研制相關(guān)運(yùn)行機(jī)制和管理規(guī)范;
● 在航空裝備IETM建立前,需要根據(jù)頂層GJB 6600- 2008的要求構(gòu)建裝備體系結(jié)構(gòu),制定詳細(xì)的IETM支撐性規(guī)范,例如裝備IETM設(shè)計要求、IETM數(shù)據(jù)模塊要求以及管理和交互規(guī)范等;
● 進(jìn)一步開展與IETM技術(shù)相關(guān)的研究,如虛擬現(xiàn)實(shí)演示技術(shù)、智能化IETM、嵌入式IETM、遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)支持技術(shù)的研究等;進(jìn)行基于國軍標(biāo)的IETM制作工具的研究開發(fā);進(jìn)行相應(yīng)的電子化提交軟件的開發(fā),在裝備資料提交后,方便IETM系統(tǒng)的直接生成。
IETM信息標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化、集成化、智能化的特點(diǎn)決定了其是實(shí)現(xiàn)武器裝備綜合保障的重要技術(shù)手段。IETM不僅對維修保障工作提供了必要的技術(shù)資料支撐,還可以和保障信息系統(tǒng)集成,提高其它信息系統(tǒng)輔助實(shí)現(xiàn)裝備信息化保障的能力。本文通過介紹國內(nèi)外IETM標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展?fàn)顩r,根據(jù)國內(nèi)多個型號飛機(jī)IETM的研發(fā)過程,分析了軍用飛機(jī)IETM研制及使用驗證過程中存在的問題,為IETM的研制生產(chǎn)提供了相應(yīng)的建議,為國內(nèi)軍用飛機(jī)IETM的快速發(fā)展提供了參考。
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