陈岩申 张路青

（1.青岛雷达声纳修理厂 青岛 266100）（2.海装717所军代室 武汉 430072）

1 引言

随着武器装备复杂性的不断提高，研制其交互式电子技术手册成为目前军方和装备研制单位广泛开展的装备保障信息化建设的一项重要工作，如何确保所研制的IETM（Interactive Electronic Technical Manual）最终能有效地服务于装备使用和维修单位是IETM研制方关注的重要内容［1］。

IETM的研制必须遵循相应的标准，以使研制的所有装备形成规模，保证设计和研制过程的规范性、一致性，为此，国内外均开展了IETM标准的编制工作。

美军率先开始IETM标准和规范的研制工作，于1992年颁布了 MIL－M－87268、MIL－D－87269、MIL－Q－87270三个军用规范，并于1995年将其修订为 MIL－PRF－87268A和MIL－PRF－87269A。2000年颁布了 MIL－HDBK－511《交互式电子技术手册互操作性》，随后欧洲的航空工业领域提出了交互式电子出版社（IETP）的概念，1989年AECMA Spec 1000D第一次正式颁布，到2002年共经历了九次较大的更改，2003年5月，Spec 1000D更名为S1000D，并颁布了2.0版，2007年颁布了3.0版，2008年8月颁布了4.0版。上述两个标准体系成为IETM研制的主要依据［2～3］。

在装备研制中，如何选择能充分反映装备技术信息的标准也成为装备IETM是否有效的重要研究内容。为此，本文在对上述两个标准的基本内容进行深入分析的基础上，对这两大标准体系进行对比以明确两大标准体系各自的优缺点，明确其适用领域，旨在为海军交互式电子技术手册的开发提供有益的帮助。

2 美欧标准体系比较

美军标和欧标的主要框架是一致的，目的都是为规范交互式电子手册的开发模式，以实现所有信息之间的交互，但是由于制定标准时侧重点不同，使得标准制定的数据模型、面向领域等方面有一定的差异，具体表现在：

1）构建的数据模型和结构不同

美军标将所有与装备有关的信息称为技术信息，使用内容数据模型（Content Data Model，CDM）描述技术信息，信息结构为面向对象结构，按照一定的层次结构，由通用层和特定内容层两层组成。通用层用来定义基本元素的语义规则特征，按功能分为基本元素层和结构元素层，基本元素层由文本、图形、表格、对话框、音频、视频等六类信息对象作为基本单元，即减少了信息冗余，又方便了信息对象的多次重用；结构元素层用于组织信息之间的关联结构以及交互过程，分为过滤元素、链接元素和模板元素三类。特定内容层是将IETM技术信息进行分类，MIL－PRF－87269A将其分为描述信息、任务信息、故障信息和零件信息四类信息，并按照系统／子系统／子子系统的分层方式组织这些信息，具体实现时根据需求使用标准编码体系，也可开发满足应用的各类信息类型模板，使用时将手册内容分类，以文本、图形、表格等方式展示，易于理解和操作。

欧标S1000D的数据模型引入数据模块（Data Module）的概念，与美标CDM类似，一个数据模块是一个描述某系统或零部件的某类信息（如组成结构、工作原理、维修保养等），该类信息是描述信息的基本单元，是完整的、可重用的数据单元，所有数据模块之间并列存在，表现为非层次结构，各个数据模块间可以做到无冗余，但是由于文本、图形、表格、对话框、音频和视频等信息对象只是数据模块的下一层次单元信息，导致数据模块内部信息的冗余性。所有编辑的数据模块均存储在公共源数据库（CSDB）中，各个数据模块间使用数据模块编码（Data Module Code）相互区分，该数据库仅注重技术数据的结构化形式，并不注重其展现样式，这点与美军标对各类技术信息的展现样式进行明确规定展现样式不同。S1000D标准更注重结构化的数据源，信息结构为面向文件结构。

2）面向的应用领域不同

美军标主要面向军事装备领域，很少涉及民用装备，更多考虑到军用装备的特殊性要求［4］，如 MIL－PRF－87268A中，推荐文本的颜色用黑色、背景用白色，就考虑到不同类型打印机的输出需求。与此同时，该标准体系应用对象的特殊性也制约了美标的发展，更新速度较慢，但是却易于形成成熟的IETM开发工具。

欧洲ASD系列标准在编制时考虑到广泛的应用需求，同时尽可能采用最新的技术，更新版本速度很快，有时一年就会有新的版本推出，使得其概念、内涵和应用不断扩大，这样。就可不断整合与装备有关的资源和系统，实现技术资料的最大化重用，以及技术资料使用效率的最大化，缺点是常将技术手册复杂化，难以快速形成成熟高效的开发工具［5～6］。

美军标注重最终用户对于IETM的展现形式、是否方便使用以及特殊维修环境要求，而S1000D则注重技术资料的规划、重用、管理等问题。

3）标准编制和管理过程不同

美军标以纸质手册为依据实施IETM创作，研制IETM的目的是为了与纸质手册相互补充，美国国防部在MIL－HDBK－1222C、MIL－STD－2361 中 同 时 对 纸 质 手 册（EM）和IETM进行了规范。在IETM创作时，需要构建物理装备的分解结构，确定特定内容层的主题信息，然后自顶向下进行信息单元的创作和结构元素设置，按照层级结构存储在关系数据库中，而图片、动画、视频等多媒体资料一般不存入数据库中，而是作为外部文件管理，这样既减小数据库的负担，也增大了调阅速度。由于美军标为面向对象结构（非线性结构），以规范的4～5级IETM，因此发布方式只能是电子显示方式。

欧标S1000D以技术资料编制为核心，不需现成的纸质手册，其思想是一次编制多次重用，在编制前对需编制的内容、范围进行定义和规划，规定技术资料的编制过程，具体内容是：

（1）可根据应用需要对涵盖所有应用的S1000D标准进行剪裁。S1000D涵盖面广，研制方可根据所研制的装备内容剪裁不适用的部分，形成可描述数据范围、内容、表现形式等业务规则校验的XML文档。

（2）确定编制技术资料的内容、范围和详细程度。业务规则是从型号物理或功能等特性上规定了技术资料的编写需要用到的计量单位、技能等级、面板类型、任务类型等，以及技术资料存储所需要的存储结构集合；而手册范围，是从用户使用需求出发规定技术资料编写的范围及精细程度。S1000D标准明确了所有常见的手册（信息集合）应该涵盖的所有技术内容及编写要求（每个信息集合中都描述了该类信息集合应该包含的信息类型，如功能描述、操作前准备、故障报告等），同时明确了各种不同手册（信息集合）适用的场合。编制工程人员可以根据使用场合确定需要哪些类型的手册，可以根据各种不同级别的维修对技术资料的需求确定需要涉及到的物理分解结构（系统、子系统／子子系统、LRU、SRU）。

（3）生成数据模块需求列表。数据模块是描述信息的最小单元，内容是针对某个系统组件的某类型的信息说明，在S1000D4.0版本中将数据模块划分为17种，数据模块需求列表是上述这数据模块的集合，研制方根据应用确定所有数据模块的类型及其组成结构，生成的需求列表应经过评审，并实施任务分工。

（4）技术资料编写。S1000D定义了各种类型的信息类型（如技术参数、结构组成、工作原理等）的用法和意义，数据模块需求列表定义了数据对象及需要描述的信息类型，因此，编写人员根据数据模块需求列表就完成数据模块，并根据S1000D的标准编码体系（SNS）进行编码，技术资料编写好之后以数据模块的形式保存在公共源数据库（CSBD）中。

（5）多媒体文件组织。对于图片、动画、视频等多媒体文件，S1000D也采用了公共源数据库（CSDB）的方式，按照标准编码体系对多媒体文件编码后存入，使得多媒体文件的存储和基础的技术资料存储没有区别。

（6）发布出版。研制方可根据装备的差别或用户的差别为各装备或客户制定相应的IETM出版物，可以以电子出版物或纸质出版物发布出版，这些出版物在内容范围、技术资料的组织方法、样式、前页（扉页、版权页、目次等）等方面有所不同。图1给出了S1000D的出版过程。

4）交互能力不同

美军标的内容数据模型（CDM）提供了较强的交互能力，在基本元素层中将对话框作为基本单元，用于提示用户做出响应。在更上一级的结构元素层中，通过五种不同的节点模板（通用／备选／序列／条件／循环）创建基本元素的复合结构，对基本单元进行嵌套。利用过滤元素为用户显示所需要的信息，通过前提条件和后置条件创建表达式，为某一节点内容的显示提供所满足的条件，并给出相应的提示信息。利用链接元素，以实现IETM数据库内部元素的交叉参考和对IETM数据库外部信息源的引用。

与美军标相比，S1000D的交互能力较弱，标准中缺少对数据模块中信息进行复合或者过滤的相关元素，数据模块之间不能进行嵌套，也就是一个数据模块不能作为另一个数据模块的内在部分，数据模块间只能通过编码建立联系，这不便于用户在短时间内找到自己所需要的信息［7］。现阶段只能通过外部的软件经过数据模块的编码系统建立数据模块间的相互关联和数据模块内容的过滤。当然S1000D的编制者也已经开始尝试数据模块间的嵌套，加强S1000D的交互能力，但这也可能带来数据模块结构重新被划分，交互模块如何定义等相关问题，短期内S1000D的交互问题无法彻底得到解决。

图1 S1000D技术手册出版过程

3 开发平台比较

IETM开发平台并不多，目前在国内应用较多的是支持美军标的由工业及信息化部电子第五研究所研发的TDMS软件、美国RAYTHEON公司的AIMSS软件，支持S1000D标准的由工业及信息化部电子第五研究所研发的IETMS1000D软件、美国PTC公司的Arbortext软件和丹麦CORENA公司的LIFE＊S1000D软件。目前，无论是支持MIL标准的工具软件还是支持S1000D标准的工具软件都比较成熟，在国内都有成功案例，但支持这两种标准体系的工具软件在编制方法、难度以及功能上有较大差异［8］，具体表现在：

1）编制方法不同

工业及信息化部电子第五研究所研发的TDMS，突破了AIMSS软件不提供面向页面的纸质出版物等功能，但IETM的开发依然要求有现成的纸质文件，开发人员根据纸质手册进行分解，补充相应的多媒体素材。由于开发平台本身不提供质量控制流程，所以用于编写IETM的纸质手册需要是正式版本。

工业及信息化部电子第五研究所研发的IETMS1000D以及国外等基于S1000D标准的软件，其IETM开发流程完全遵循S1000D标准流程。IETMS1000D同时扩展了工作流、技术资料迁移（多工程之间共享）、运行平台（包括了动态过滤数据和与其他系统的接口等功能）等特色功能以适应国内研制单位及军队的特殊需要。相对美军标的支持软件，IETMS1000D对用户技术资料的版本、变更、质量进行了严格的控制和跟踪管理。基于S1000D标准开发不需要有现成的纸质手册，编写不规范的纸质手册很可能延误IETM的开发进程。IETMS1000D等软件的开发，从原始的用户需求出发，比如哪些单位会用到技术手册，需要使用哪些类别的技术手册，这些单位的维修或操作任务会涉及到哪些组件，然后用S1000D中定义的手册类别、物理分解结构（SNS）以及信息类别来回答这些问题。从而形成数据模块需求类表。IETM S1000D最后开发完成的数据模块可以发布成IETM，也可以发布成面向页面的PDF文件（纸质手册）。

2）开发侧重点不同

TDMS、AIMSS软件侧重于对IETM交互能力的开发，通过使用对话框、选择框、COM组件等大大提升了IETM的交互性，开发人员能够很容易的定制警示信息、导航菜单和交互故障排除功能，指导操作人员顺利完成设备操作和故障排除过程。但是，AIMSS等软件不够灵活，导致许多功能无法实现。

支持S1000D的IETMS1000D等软件侧重于改善用户技术资料的编制过程，使开发人员能够以空前的速度和准确性创建和发布手册。IETMS1000D等软件具有清晰的技术手册编制流程，从而简化了IETM的工程难度；在需求确定、适用性管理、业务规则管理等方面的支持较好；在编写过程上有完善的版本控制机制及质量管理措施，同时保证技术资料的可追溯性。然而，S1000D标准从2.0版以后才增加了对Process数据模块的支持，加上和用户的交互性，就功能而言，虽然S1000D标准已经给出第四级IETM标记文本和对第五级IETM的一些建议，但是目前Arbortext和LIFE＊S1000D等软件对此提供的支持有限，而且Arbortext和LIFE＊S1000D等软件在数据的对外重用上仅提供标准数据包，而没有提供数据服务接口。

3）开发难度不同

使用支持美标的TDMS等软件开发IETM相对较容易，开发人员不需要熟悉标准就能开展工作。不需要了解DTD和样式表，开发平台已经做好了相应的工作，TDMS、AIMSS支持 Oracle、Sybase、SQL Server 2000和 ACCESS等关系型数据库。美标软件则重于IETM结果，前期需要完成纸质手册，针对纸质手册的标准不同于交互式手册的标准，在工程管理上没有明确要求，容易造成技术资料与需求不一致，内容深度把握不准确，各编写人员编写的技术资料相互不一致，版本错误、技术资料冗余不便于编写重用等工程管理问题。

用IETMS1000D等S1000D标准开发平台，开发人员要熟知S1000D标准，项目中至少有几个人精通S1000D标准，对整个项目的开发进行指导和统筹规划。需要自己开发修订样式表，并对DTD进行约束，这需要开发人员有一定的可扩展样式语言（XSL）、层叠样式表单（CSS）、超文本标记语言（HTML）等相关知识，这需要相当大的工作量。IETMS1000D、Arbortext和LIFE＊S1000D只支持Oracle数据库。

4 标准的发展及现状比较

1）标准的发展

美欧两大集团分别使用不同的方式，演绎IETM标准的发展，但其目标都是一致的，都是为了规范IETM的开发、发布和更改等活动，为用户提供规范的IETM产品，指导用户高效完成装备的使用和维修作业，并且在全寿命周期过程中提高技术信息的重用性、可维护性、共享性和实时有效性。

美国各军兵种在国防部标准 MIL－PRF－87268A和MIL－PRF－87269A的基础上，也制定了更加符合自身装备特点的标准，如美陆军的 MIL－STD－2361C（数字出版物的开发）、MIL－STD－40051－1（交互式电子技术手册的准备）等，但大部分装备还是沿用早期的两个标准。随着XML逐渐取代SGML，各IETM平台研制方均对开发平台进行了修订，将SGML DTD转化为 XML DTD［9］。

随着IETM功能的不断扩展和用户需求的多样化，美国三军IETM技术工作组（IETMTWG，主要是海陆空军方代表）和航空工业协会（AIA，主要有波音、雷神、通用动力、诺斯罗普·格鲁曼公司等）就经常讨论改进IETM开发工具和显示系统的功能和显示方式。目前美国和欧洲的IETM也越来越趋向一致，尤其是在IETM显示系统方面，如 MIL－HDBK－51l（联合IETM 体系结构）和S1000D在外观展示形式上基本一致。目前，S1000D正以两年一个大版本速度稳步朝向完善推进。但随着标准体系的标准化、统一化的发展，最终于也会与S1000D殊途同归。

2）国内现状

在国外IETM不断发展的背景下，在S1000D2.3版本之前，依据美军标、ATA 标准制定GJB技术资料纸质手册标准，在S1000D2.3版本之后依据S1000D制定GJB技术资料交互式手册标准（GJB 6600），但是目前在技术资料的编制上存在的最突出问题不是标准选择、编制方案确定、平台开发问题，而是研制方技术资料底子薄、编写人员编写水平低以及技术资料的来源去向问题［10］。由于GJB6600标准以S1000D为基础，且S1000D平台数据相互兼容，因此，未来国内IETM标准将会以S1000D（或GJB6600）为主要趋势，为装备的使用、维修、供应、训练、远程支持等综合保障工作的标准化和体系化提供可共享、一致的技术信息平台。

5 结语

以国外IETM标准为基础，制定符合我国实际的工业或军用标准是IETM研究单位关注的重要方向，其中应重视将IETM标准与实践紧密结合，对所有相关的理论和标准进行研究，并结合我国装备的实际情况，特别是如何提高技术资料编写人员的编写水平，制定具有实际指导意义的IETM标准。

目前，美国和欧洲军方并未严格规定应强制推行的IETM标准，IETM研制方可根据实际情况综合考虑选择所支持的标准。

从标准本身来说，S1000D在交互性上相比美军标更具包容性，在显示样式的要求上还有一定的差异。美军标明确要求文本、表格、图形等分开显示，数据框中最好不要出现滚动条，S1000D则强调编写过程，数据的范围、深度、编写方法，以及数据的管理，对于显示样式则可任意定制。因此，S1000D标准比较适合我国国情，虽然其编制管理过程比较复杂，编写难度较大，要求掌握的编写技能较高。

然而，在实际应用中，从开发平台来说，各有优势：

1）若需完成的任务仅是以现有的纸质手册为基础，将其转化成有交互效果的电子手册，而无需考虑IETM编制的工程管理、研制单位及使用方对手册的重用以及整个综合保障平台的规划及融合，建议使用美军标。因为采用美军标开发IETM更为直接，其交互性更强，开发周期更短。

2）若需开发以交互式数据为中心服务的综合保障应用平台，应以S1000D标准为基础。

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