邱亚男
(北京宇航系统工程研究所,北京,100076)
航天装备交互式电子技术手册(IETM)数据模块编码技术研究与应用
邱亚男
(北京宇航系统工程研究所,北京,100076)
文 摘:以交互式电子技术手册 (IETM)系统研究为背景,基于GJB 6600《装备交互式电子技术手册》制作IETM,探讨GJB 6600中数据模块编码方法,研究与分析航天装备系统IETM的数据模块编码方法,以实现航天产品数据的 “模块化”组织与管理。
交互式电子技术手册 (IETM);数据模块;编码;技术文件。
随着航天装备的快速发展,新装备保障任务加重、难度增大,急需采用信息化的保障手段,以使用纸质技术资料为主的保障手段已满足不了部队装备保障和人员训练的需要。交互式电子技术手册 (Interactive Electronic Technical Manual,IETM)采用文字、图形、表格音频、视频和三维模型等以数字形式存储的技术出版物,是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电子技术文件,相比纸质资料和一般电子技术文档具有巨大的优越性,是一项重要的装备保障信息化产品。
目前,国际上指导IETM的标准规范很多,其中比较有代表性的有美国国防部制定的三个IETM标准和欧洲制定的标准:MIL-DTL-87268C《交互式电子技术手册通用内容、风格、格式和用户交互要求》、MIL-DTL-87269C《可修改的交互式电子技术手册数据库》和MIL-HDBK-511《交互式电子技术手册互操作性》;欧洲 ASD/ AIA/ATA S1000D《基于公共源数据库的技术出版物国际规范》。我国在引进、消化及吸收S1000D的基础上编制及发布了GJB 6600《装备交互式电子技术手册》 技术标准, 其中规定IETM采用公共源数据库 (Common Source Data Base,CSDB)管理信息对象,采用数据模块(Data Module,DM)组织技术信息;IETM创作平台通过文本编辑器、图形编辑器等编辑工具生成数据模块、插图及多媒体对象 (模块)、出版物模块并储存于CSDB中,以保证数据的 “一次生成,多次使用”,实现信息高度共享。
在实际工程应用中,数据模块的创建、编辑、管理及发布、浏览都需要一定的编码规则进行约束。本文在GJB 6600的基础上研究了航天装备武器系统数据模块的编码技术。
数据模块作为 CSDB中最为核心的信息对象,是IETM中数量最多的、具有统一结构的、最小独立的信息单元,其内容包括文本、图表及其他各种数据类型。各个数据模块之间使用数据模块编码 (Data Module Code,DMC)相互区分,数据模块编码具备唯一性,是实现多次调用的可重用性关键,可以利用此编码管理整个产品的数据模块。插图及多媒体单元同样也是IETM的重要信息对象,以信息控制码 (Information Control Number,ICN)作为文件名的唯一标识,作为CSDB的重要组成部分,利用其ICN可在数据模块中通过链接引用很方便地得到重复使用。
GJB 6600规定了装备交互式电子技术手册的数据模块编码及信息控制编码要求,可以解决大部分关于数据模块编码的问题。但针对航天产品型号 IETM编制仍存在一些问题,主要表现为:①对航天产品装备技术信息类型的划分原则不同;②对装备部件/组件的编码规则不同;③对同一部件/组件的编码结果不一致。
我们在IETM编辑系统开发过程中,针对国内在数据模块编码方面存在的实际问题,主要采取了以下手段:①调查国内现有的装备分解与编码规范,从中选择最适用的规范,将其固化到编辑系统之中,并给出明确的指导信息用于说明编码的含义;②根据实际情况,允许创作人员根据特殊的要求或各自的习惯来划分技术信息并对其进行编码。
通过充分调研学习国内外各类装备交互式电子技术手册制作技术和规范,并参考现有试点武器系统型号的 IETM编制,我们对现有的 GJB 6600数据模块编码及信息控制代码的编码要求进行详细补充,明确航天产品IETM数据模块和信息控制码编码指导规则,规定型号识别码、系统差异码、系统划分码、分解码、分解差异码、信息码、信息差异码、责任方合作码、创作单位码、信息序列码、信息变型码、信息发布码以及密级码等各码段的编码要求,为形成规范的航天产品IETM数据模块编码方法奠定基础。
2.1 数据模块编码 (DMC)
数据模块的结构是基于内容组织和划分的,所以技术手册要以某种装备保障活动的主题进行构建,能够将装备的结构信息和活动信息一起表达。为了实现这种要求,需要考虑装备的硬件标识和装备保障活动的信息类型,通过对数据模块编码的选择,就可以组成某一类型的技术手册,如操作流程类IETM、故障维修类IETM等。
航天产品IETM的数据模块编码应为17位字符,分为8个代码段,如图1所示。
a)型号标识码。用以标识当前数据模块所描述航天装备产品型号的代码。
b)系统差异码。用于区分装备型号未发生变化时系统/分系统的变化,在航天装备产品中代表型号差异。如某一型号可以有多种实现某一功能的系统,如多种类型的引控系统等,可以采用系统差异码区分这些相同功能的系统。一般采用 1位大写拉丁字母时,默认为 “A”,有差异变化时,采用 “B”、 “C”……顺序编码。
c)系统划分码。运用基于标准化的编码体系标识装备及其层次划分的代码,由6位字符、3个码段组成,各码段默认为 00,表示不再细分,若需进一步细分,则按 “01、02……”顺序编码。根据手册要表达的装备保障活动的主题不同,系统划分码的码段内容也不同。
● 若为IETM结构按照操作流程划分,系统划分码的3个码段内容为操作场地、操作项目和操作步骤。操作场地示例:01-技术阵地,02-发射阵地;操作项目示例:01-定期检测,02-图像分系统测试;操作步骤示例:01-动力系统单元测试,02-控制系统单元测试。
● 若为IETM结构按照产品结构划分,系统划分码的3个码段内容为系统码、分系统码和单元或组件码。系统码示例:01-火箭,02-地面设备;分系统码示例:01-结构系统,02-火工品;单元或组件码示例:01-尾翼,02-尾段。
d)分解码与分解差异码。分解码用来标识单元或组件分解状态的代码,默认为00。分解差异码用来标识分解码对应单元或组件发生细微变化的代码,默认为A,表示没有差异。
e)信息码与信息差异码。信息码用来标识数据模块描述的信息类型的代码。GJB 6600对信息码进行了规定,将信息码分为9类,按照装备保障活动的顺序分别涵盖了操作要点、保养方法、检测手段、故障报告、诊断程序、 故障定位、部件组装、修复件存储以及其它主题。在航天装备系统中,常用到的信息码见表1。信息差异码用来标识信息码对应内容发生细微变化的代码,这种细微变化不足以导致信息码变化,由1位大写拉丁字母编码,默认值为 “A”,表示没有差异, 存在差异时, 宜按 “B”、 “C” ……顺序编码。
表1 航天装备系统常用信息码说明
f)对象信息适用码。标识维修/训练等所涉及对象的信息适用情形的代码,由1位大写拉丁字母编码。
2.2 信息控制代码 (ICN)
航天产品IETM的信息控制代码ICN应为29位字符,分为10个码段,码段之间应用连字符“-”连接。基于DM编码规则和SNS定义,本系统的ICN编码结构如图2所示。
a)责任合作方代码。用于标识对图形、图像、声音、动画和视频等多媒体的负责单位的代码,由1位大写拉丁字母或数字字符组成,代码值可由承制方自行规定。
b)创作单位代码。用于标识对图形、图像、声音、动画和视频等多媒体的制作单位代码,由1至9位大写拉丁字母或数字字符组成,代码值可采用9位全国组织机构代码,也可由承制方自行规定。
c)信息序列码。用于标识某个创作单位创作的图形、图像、声音、动画和视频等多媒体信息顺序的代码,由5位数字字符组成,取值范围为 “00001~99999”。
d)信息变型码。用于标识图形、图像、声音、动画和视频等多媒体信息发生变化的代码,由 1位大写拉丁字母字符组成,默认为 “A”,表示多媒体信息没有变化。当存在变化时,可依次进行排序。
e)信息发布码。图形、图像、声音、动画和视频等多媒体信息发布的版本号,由3位数字字符组成,最初的版本号为 “001”,若多媒体信息进行了更新,则按 “002”、 “003”……顺序编码。
f)密级码。用于标识图形、图像、声音、动画和视频等多媒体信息的安全级别的代码,由2位阿拉伯数字字符组成。 “01~05”依次表示5个等级: “公开”、 “内部”、 “秘密”、 “机密” 和 “绝密”。
2.3 应用情况
目前,该数据模块编码方法已在多个航天产品型号上进行应用。通过总结实践经验,不断改进,已经能够解决不同型号交互式电子手册数据编码的通用性、一致性问题。表2为某航天产品的数据模型编码示例;表3为信息控制代码编码示例。
表2 某火箭火工品分系统及其点火器单机DMC编码示例
表3 ICN编码示例
根据上文 2.2信息控制代码 (ICN)可知,表3中各个码段的含义:ICN——信息控制代码前缀;YY——型号识别码,能够唯一标识型号代码;A——型号差异码;012000——系统划分码 (SNS),其中,01表示系统码值,20表示分系统码值,00表示单机码值;A——责任合作方代码;CALT1——创作单位代码;00001——信息序列码;A——信息变型码;001——信息发布码;03——密级码。
具体实践情况表明,该数据模块编码方法符合GJB 6600数据模块编码规则,采取分段式编码,满足唯一性要求,能够涵盖几乎所有航天产品装备信息类型,能够指导航天产品装备IETM数据模块编码工作,保证装备部件/组件编码的一致性。
本文梳理现阶段航天装备IETM协同研制中的问题,结合航天产品特点及综合保障需求,在总结国内外研究成果的基础上,总结实践经验,提出了规范的数据模块编码方法,有效地指导航天装备IETM的数据模块编码过程,保证不同型号、不同设计单位之间开展航天装备IETM制作工作的统一性和规范性,希望对提升航天装备IETM研制水平能起到一定的推动作用。
[1]徐宗昌.装备IETM技术标准实施指南.北京:国防工业出版社,2012-04:119~171.
[2]徐宗昌,张文俊.基于公共源数据库的装备IETM技术.北京:国防工业出版社,2014-04:174~195.
[3]常雷,杜晓明,邵云峰,徐振辉,李文珍.装备IETM内容数据模型研究.微计算机信息,2008,24(1-1).
[4]安钊,姬进军.装备交互式电子技术手册创作技术综述.兵工学报,2013(34).
邱亚男 (1984年—), 女, 硕士, 工程师,现从事数字化标准规范、数字样机技术等工作。