基于公共源数据库的直升机系列机型手册管理方法研究

胡强 孙峰

摘要：随着直升机设计水平的提高，一款成功的型号通常伴随着一系列的衍生型号，以满足不同的用途需求。随着衍生型号的增多，技术出版物的管理也越来越复杂。本文根据国际S1000D标准中的公共源数据库（CSDB）技术，提出利用IETM技术实现系列机型的技术出版物管理方法，以解决目前系列机型技术出版物数据庞大、状态混乱问题。

关键词：技术出版物；S1000D；直升机

Keywords：technical publications；S1000D；helicopter

0 引言

用户技术资料作为装备综合保障工程十大要素之一，是装备使用和维修人员在外场使用和维修装备过程中的唯一参考资料。由于我国直升机用户技术资料的电子化程度发展较晚，大部分用户技术资料仍是传统的纸质资料，部分装备用户技术资料正经历从纸质技术手册到电子技术手册（ETM）再到交互式电子技术手册（IETM）的转变[1]。

随着直升机设计水平的日益成熟，一款成功的型号往往根据不同用途需要发展出一系列的衍生型号。随着衍生型号的增多，传统的纸质用户技术资料及管理模式出现数据冗余、技术状态混乱、需要大量人力管理等问题。本文在传统的手册管理模式基础上，通过研究最新的国际技术出版物规范S1000D标准，利用先进的IETM技术，提出基于公共源数据库的手册管理方法，可以有效解决目前系列机型手册技术状态混乱、管理困难等问题。

1 基于S1000D标准的IETM技术

S1000D标准是欧洲航空与国防工业协会（ASD）和美国航空工业协会（AIA）共同制定的、覆盖支持任何系统工程的技术出版物国际标准，在航空领域已得到广泛的应用，其明显的优势、先进之处和显著特点是采用了公共源数据库（Common Source Data Base，CSDB）这一核心技术。CSDB作为IETM数据内容的储存和管理中心，集合了IETM创作过程中生成的全部数据模块、插图及多媒体、出版物模块和其他技术对象，为IETM提供唯一完整的源数据，有力地支持了IETM制作过程中的信息共享与重用，可以有效解决系列机型中用户技术资料数据冗余、无法重用问题。

1.1 S1000D标准核心内容

1）公共源数据库（CSDB）

公共源数据库是S1000D中的核心概念，用于信息存储和管理。在S1000D标准中定义如下：“公共源数据库是一种信息存储与管理工具，技术手册所需的所有信息对象都保存在其中，它也被用于媒体输出，生成纸质或电子格式的出版物”[2]。

存储在公共源数据库中的信息对象有下列几种，都是可以被标识和交换的信息单元：

● 数据模块（Data Module，DM）；

● 插圖（Illustration，所有与数据模块相关联的非SGML/XML格式的文件）；

● 数据模块列表（Data Module List，DML）；

● 注释（Commems）；

● 出版物模块（Publication Module，PM）；

● 数据交换说明（Data Dispatch Notes，DDN）。

各信息对象在公共源数据库中用相应的编号进行标识和管理，并做到无冗余的存储。

2）数据模块（DM）

数据模块（DM）是S1000D标准中的另一个核心概念，是技术出版物中最小的独立信息单元，采用SGML或XML文档组织数据。数据模块是利用文字、表格、图形、图像、音频和视频、动画等多媒体描述装备的组成、维修和操作步骤等技术信息的完整数据单元。每个数据模块包含以下两部分结构：

● 标识和状态段（Identification and Status section，IDSTATUS）；

● 内容段（Content section，CONTENT）。

数据模块在CSDB中通过对应的数据模块编码（Data Module Code，DMC）进行唯一标识。每个数据模块都有对应的DMC，用来标识和管理CSDB中的数据模块[3]。

1.2 基于S1000D标准IETM系统结构

S1000D标准采用了模块化设计思想，基于S1000D标准开发的IETM系统结构包括编制环境、管理环境、发布环境和使用环境四个部分[4]，如图1所示。

1）编制环境：编制环境是整个IETM的输入模块，是整个IETM制作中的主要工作内容，主要完成IETM中技术内容的制作，如编制数据模块、制作技术插图、制作多媒体数据等。

2）管理环境：管理环境是以CSDB为核心的内容管理系统。CSDB具有强大的数据内容管理功能，例如，给每个数据模块赋予唯一的标识编码和给每个插图及多媒体对象赋予唯一的信息控制码，以便于数据的重用；对数据模块的版本控制与管理以及对数据模块中部分内容适用范围的管理等。通过这些管理功能，可以很好地实现IETM的规划、创作、出版和修改。

3）发布环境：通过发布管理器可以实现数据的发布，有两种发布类型——面向页面的线性文档和交互式IETP。可根据用户对技术内容和使用方式的不同需求确定发布类型。

4）使用环境：根据出版物模块发布的不同数据类型，开发相应的使用环境支持数据模块的信息显示，如Web浏览器、IETMViewer单机版等。

2 直升机系列机型手册管理方法

2.1 创建系列机型结构树

系列机型手册管理的前提是掌握系列机型的技术状态，通过结构分解建立系列机型的结构树。结构树的建立依据S1000D中的标准编码系统（Standard Numbering System，SNS）。SNS是基于标准化的编码体系，通常用来标识装备及其层次划分关系的代码。SNS由系统码、子系统/子子系统码、单元或组件码3组字符组成，每组字符代表不同的含义。利用标准编码系统SNS可以对全机所有系统进行结构分解，形成结构树，如图2所示。

通过对基本型和衍生机型的技术状态变化分析，对技术状态差异的系统或子系统/子子系统进行状态差异标识，形成整个系列机型的项目结构树。

2.2 构建数据模块需求列表

数据模块需求列表（Data Module Requirement List，DMRL）的作用是确定一个项目所需的数据模块，便于对整个项目DM的管理和控制。在制作数据模块之前，必须先确定DMRL。

构建系列机型的DMRL包括以下步骤：

1）对全机各系统进行结构分解，确定各节点的系统划分码（SNS），此过程为2.1节中结构树创建过程所需信息；

2）确定分解结构中各节点的技术信息，并分配相应的信息码；

3）确定所有需要的数据模块的数据模块编码（DMC）[3]。

通过以上步骤形成整个系列机型的数据模块和对应的数据模块编码需求清单，作为整个型号数据模块创建的依据，并在整个寿命周期内进行管理和控制。S1000D标准中定义了识别每个数据模块的数据模块编码，不同技术状态下的数据模块可以通过不同的数据模块编码进行唯一标识。

2.3 数据状态管理

在创建的数据模块中，需要对系列机型中不同适用条件下的数据模块进行管理，以便识别出不同型号、不同架次的手册状态。S1000D标准通过适用性机制来辨别整个或部分数据模块的使用环境是否有效。适用性机制由数据模块适用性注释和3种特殊的数据模块类型组成，即适用性交叉引用表（ACT）数据模块、条件交叉引用表（CCT）数据模块、产品交叉引用表（PCT）数据模块[5]。

1）ACT数据模块

ACT數据模块用于声明能影响数据适用性范围的产品属性。产品属性指在生命周期内不会发生改变的属性，如序列号、型号、批架次等。

ACT数据模块是定义适用范围进行交叉引用的核心。所有数据模块和出版物模块从数据模块或出版物模块的状态部分各自引用一个ACT数据模块。ACT数据模块引用CCT和PCT数据模块。因此，所有的数据模块和出版物模块通过一个引用可以获取所有三个适应性数据模块。

2）CCT数据模块

CCT数据模块用于声明任何影响数据适用范围类型的条件。技术、操作、环境或其他类型的条件都可能影响技术数据。技术条件依赖于产品技术状态，如服务通告、可选装设备等。

3）PCT数据模块

PCT数据模块是定义产品实例和产品属性、条件制定值的库。一个产品实例就是一个实际的物理产品实体。

通过在数据模块中的适用性声明和对三个交叉引用表的管理，可以完成对不同技术状态数据模块的筛选和管理（见图3）。

3 手册状态管理实例

根据基于公共源数据库的直升机系列机型手册管理方法，以某型民用直升机及其衍生型号液压系统系统描述手册为例，进行系列机型手册管理研究。

某型民用直升机及其衍生型号液压系统技术状态如表1所示。311-100型机是在311型机基础上进行部分设计更改的衍生机型，因311-100型机增加了旋翼自动折叠功能，该型机辅助液压系统增加了为旋翼折叠提供液压源的功能，技术状态与311型机辅助液压系统有所差异。

根据不同架次的技术状态，创建液压系统系统描述部分的数据模块需求列表，如表2所示。同一系统中不同状态的数据模块可以通过DMC中的差异码区分。

创建数据模块需求列表后，需要根据各个架次的产品属性和架次状态进行适用性定义。首先在ACT数据模块中定义民用直升机及其衍生型号的型号、生产批架次、制造商等基本属性。对于因增加旋翼折叠功能而导致的不同状态的数据模块，可以通过增加数据模块的适用性标识，对数据模块进行适用性管理。此处通过在CCT数据模块中将选装旋翼折叠系统定义为适用于选装旋翼折叠系统的数据模块，进行适用性标识。CCT数据模块中对选装旋翼折叠系统的定义如图4所示。

定义选装内容的同时，在适用于适用性管理的数据模块中进行适用性声明，该系列机型液压系统系统描述中各数据模块适用性定义如表3所示。数据模块中适用性声明如图5所示。

所有数据模块创建完成后，就可在PCT数据模块中编辑产品清单，定义每架飞机的技术状态，具体定义内容如图6所示。

通过在PCT数据模块中定义各个批架次技术状态，IETM阅读器则按照定义的内容自动提取符合该适用性声明的数据模块并显示，将不符合的技术信息过滤，从而达到技术资料的适用性显示，实现系列机型手册的使用和管理。

4 结论

本文介绍了基于S1000D标准的IETM技术方法，提出了利用IETM技术实现整个直升机系列机型的技术出版物管理方法，对整个实现过程中的重要步骤进行了详细说明。通过对某系列机型的数据进行管理方法论证，最终确定了基于公共源数据库的直升机系列机型手册管理方法。该方法可以极大提升系列机型技术出版物的管理效率，解决衍生型号中手册内容数据不统一、管理困难等问题，对今后技术出版物管理具有很好的参考意义。

参考文献

[1]徐宗昌.基于公共源数据库的装备IETM技术[M].北京：国防工业出版社，2014.

[2] ASD/AIA/ATA.S1000D International Specification for Technical Publications Issue 4.0，1[S]. 2009.

[3]黄国良，姜莉莉.基于S1000D标准的IETM制作平台研究[D].广东：广东工业大学，2011.

[4]朱兴动. 武器装备交互式电子技术手册—IETM[M].北京：国防工业出版社，2009.

[5]陈韶.适用性在IETM上的应用研究[J].航空维修与工程，2016，301（7）：42-45.

作者简介

胡强，工程师，主要从事民用直升机MSG-3分析，初始计划维修要求制定等研究。

孙峰，高级工程师，主要从事民用直升机维修工程分析，运行支持体系规划等研究。