IETM等级划分研究

丁 凡 石教华

（1.中航工业综合技术研究所， 北京 100028；2.中国电子科学研究院， 北京 100041）

上个世纪90年代初，随着美国国防部提出CALS计划并逐步推进和实施，“交互式电子技术手册”（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）从概念变为了现实。美国国防部要求所有自1997 年开始的重大采办项目均采用IETM 技术，并投入大量经费对现役装备的纸型技术手册进行IETM 改造。由于信息技术发展日新月异，承包商所采用的IETM制作方法也越来越多，为了帮助装备采购管理人员理解IETM并正确评估IETM的制作费用，美国海军水面战中心（Naval Surface Warfare Center， NSWC）发布了一份名为《DoD Classes of Electronic Technical Manuals》的文件，提出了电子技术手册等级划分的依据和方法。

本文对美国海军水面战中心提出的电子技术手册等级划分方法进行研究，分析了该方法的不足之处，介绍了IETM功能性矩阵的发展和演变，对我国编制武器装备IETM标准提出了建议。

1 美国海军IETM等级划分

1.1 索引式电子页面图像——第1级

此类电子手册主要由数字化的页面图像构成，是美军最早实现的电子技术手册。由于20世纪80年代计算机技术处于发展初期，只能通过扫描纸型手册获得电子页面图像，然后添加、编辑正文前资料（如目录、图形和表格等）实现智能索引，用户只能通过正文前资料查询并访问相关技术内容，技术内容以页为单位进行显示，并且可以页为单位直接打印输出。

1.2 滚动式电子文档——第2级

许多此类电子技术手册采用了SGML（通用标准标记语言）技术，一般与纸型手册一一对应，其制作方法如下：先将纸型手册中技术内容依据章节顺序划分为数据片段，并按照统一的文档类型定义（DTD）生成/转换为SGML文件，添加相应的链接（如表、图形、音频、视频以及专家系统等外部应用程序），最后根据手册中的前后顺序将数据片段组合起来，按照统一的样式生成电子页面式手册。

此类手册能够提供关键字查询功能、书签功能、自动提示功能和光栅、矢量图形显示功能等，用户通过目录表访问手册中相应内技术内容，也可以通过控制滚动条直接浏览整个手册。由于纸型手册中的技术内容可能有重复，此类电子技术手册的数据片段中有冗余数据。

1.3 线性结构IETM——第3级

线性结构IETM的数据组织方式与滚动式电子文档大致相同，即以传统纸型手册的技术内容（线性结构）组织技术信息，根据技术信息内容（如描述信息、故障信息等）不同划分为数据片段，按照MIL–PRF–87269A《Revisable Database for Support of Interactive Electronic Technical Manuals》要求生成/转换为SGML文件，最后按照手册中的前后顺序将数据片段组合起来，生成电子手册。此类电子技术手册在功能上与滚动式电子文档（第2级）相比有较大的提高，除了第2级IETM所具有的功能以外，还能够以对话框方式实现交互，并且图形与文字分窗口显示，能够提供浏览记录和交互式辅助维修等功能。

线性结构IETM可以消除冗余数据，但是基于考虑节省费用或是向用户提供直接打印成册（纸型）功能要求，许多冗余数据被保留下来，如通用的警告和注意信息、一些相同的维修操作步骤等。

1.4 基于层次结构数据库的IETM——第4级

前几级电子手册的数据组织都是基于章节、段落等传统的线性出版方式，只是在展现方式上由于采用了计算机技术而有所不同，而层次结构IETM与前几类手册完全不同。尽管层次结构IETM的数据对象（或数据片段）也是按照MIL–PRF–87269A要求生成/转换，但数据对象中的技术内容均按照后勤保障分析记

录（Logistic Support Analysis Record，LSAR）要求进行组织，并存储在基于后勤保障分析（Logistic Support Analysis ，LSA）原理和格式要求的层次结构的数据库中，这样不仅消除了数据冗余，而且减少了IETM数据更新的次数和工作量。

层次结构IETM的用户界面按照MIL–PRF–87268A 《General Content, Style, Format, and User Interaction Requirements for Interactive Electronic Technical Manuals》要求设计，能够向用户提供更多样的交互式访问方式，使用户能够更加快捷、方便访问其所需的信息（包括文字、表格、图形、音视频等），并向用户提供基于功能系统或结构的导航访问方式，而不是传统的基于页面/章节的导航和显示方式。因为第4级IETM的技术信息存储在层次结构的数据库中，无法作为一个整体打印成纸型形式（以线性方式输出），只能提供数据单元的打印功能。

1.5 基于集成数据库的IETM——第5级

此类IETM将专家系统、智能诊断系统、培训辅助系统等与装备的技术信息数据库（层次结构）相集成，向用户提供故障隔离、操作指导等先进功能，从而更快速和准确地帮助用户完成任务。第5级IETM允许各个领域的专家将他们的实践知识导入系统，并使之能够得到正确的重复使用，实现知识的动态扩充。用户通过IETM的界面可以直接访问专家系统或智能诊断程序，以帮助缺乏相关经验和技能的人员顺利完成复杂的工作程序。

美军电子技术手册5级划分图形化表示见图1[1]。

2 等级划分方法和不足

美军电子技术手册主要从数据格式、显示方式、功能等方面综合考虑进行等级划分，具体内容见表1。

2.1 数据的格式

数据格式是电子技术手册等级划分的核心，因为数据格式决定了IETM的功能和显示方式。从电子页面图像到SGML文件，从线性关系SGML文件到层次关系SGML文件，从按照一个手册一个DTD方式生成SGML文件到根据技术内容不同采用不同DTD生成SGML文件，数据的格式和处理方式越来越复杂，IETM的功能也越来越强大。

2.2 显示方式

显示方式是评价电子技术手册交互性的关键指标，从单一的页面图像到带目录导航的滚动电子页面文档，从文字与图形同窗格显示到文字与图形同时分窗格显示，用户不仅可以更方便地查询和浏览技术内容，而且可以最大化获取相关技术信息。

2.3 功能

功能是评价电子技术手册性能的关键指标，关键字查询、热点链接、对话框交互、交互式图形等功能表明IETM不是简单的将纸型手册数字化，而是充分利用先进的信息技术帮助用户更快、更多、更准确的获得技术信息数据。尤其是第4、5级IETM，将传统纸型手册的线性（章节顺序）技术出版方式改变为按照武器装备功能系统/结构划分的层次结构技术出版方式，对提高武器装备保障水平起到了极大的促进作用。

表1 电子技术手册等级划分

在上个世纪90年代，由NSWC提出的电子技术手册5级划分方法对促进IETM的研制和应用起到了积极的作用。随着信息技术发展和相关标准体系建立，IETM的概念和用途逐渐被用户理解和熟悉，电子技术手册5级划分方法已不能满足用户实际需要，如5级划分方法中关于IETM功能的规定过于简单，不利于用户对IETM进行功能定制；数据格式标准MIL–PRF–87269因缺乏必要的更新维护已经过时[2]，限制了新信息技术的使用，需要采用新的方法指导IETM的研制和应用等。

3 IETM功能性矩阵

1998年在美国国防部的支持下，美国航空航天工业协会（AIA）联合工业部门和军方成立联合工作组，研究一种新的IETM采购价格评估方法，以适应信息技术飞速发展给IETM研制带来的影响，并解决因IETM等级划分理解不同造成的军方和承包商之间的矛盾。

考虑到IETM即具有典型软件产品的特点，又包含装备的技术信息，尤其是IETM具备的一些交互式多媒体培训和智能故障诊断功能，会对IETM研制费用造成较大影响，工作组经过研究提出了IETM功能性矩阵的解决方法，并编制了《电子技术手册费用评估指南》，但是相关文件未获得美国国防部批准。

2002年，北约集成技术数据（Integrated Technical Data，ITD）互操作性的特殊工作组确定了基于S1000D规范构建北约IETM标准化解决方案[3]。因此AIA在美国国防部的支持下，与AECMA签署协议加入S1000D规范编制和维护工作，共同发布了适用于陆海空所有装备的2.0版S1000D规范。在该规范第6章中，AIA根据前期工作的成果提出并添加了功能性（functionality）等相关内容，规定了IETM功能的名称、定义和示例，帮助用户对IETM的功能进行定制。

在随后发布的S1000D规范中，IETM功能性内容不断得到补充和完善，对于一些容易引起误解的功能均给出较为详细的定义和示例。最新的4.0版S1000D规范中，IETM的功能性主要包括以下主要内容[4]：

● 访问控制功能（Access）；

● 注释功能（Annotation）；

● 传递和分发功能（Delivery and Distribution）；

● 诊断和预测功能（Diagnostics and Prognostics）；

● 外部程序功能（External Processes）；

● 图形功能（Graphics）；

● 链接功能（Linking）；

● 导航和跟踪功能（Navigation and Tracking）；

● 打印功能（Printing）；

● 特殊内容（Special Content）；

● 更新功能（Updates）；

● 用户操作方式（User Operation Mode）。

目前，欧洲多个军用装备的IETM采办项目均采用了功能性矩阵，美国各军兵种也已经开始利用功能性矩阵进行IETM采办，其中美海军航空司令部发布了《海军飞机IETM采购和标准的政策》，明确提出按照功能性矩阵进行IETM采办的要求[5]；美空军和陆军不仅参加了AIA组织的IETM功能性矩阵研究工作，而且对相关文件、标准进行修改以方便装备采办人员利用功能性矩阵进行IETM采办。

表2 我国装备IETM的基本功能列表

表3 我国装备IETM的扩展功能列表

4 我国IETM标准编制建议

随着S1000D被确定为北约IETM标准，基于S1000D规范构建我军IETM标准逐步得到军方和工业部门专家的认可，但由于我国目前对IETM的认识和应用水平与国外相比存在较大差距，在IETM的功能性要求上必须结合我国的实际情况，走分阶段逐步完善的道路。

经过分析研究，建议现阶段我国装备IETM的功能性要求由基本功能和扩展功能组成，其中装备IETM的基本功能是IETM必须具备的功能，主要参考S1000D规范功能性矩阵和美军IETM等级划分中第3级的功能进行规定，具体内容见表2；扩展功能是装备IETM可以提供或添加的功能，主要包括S1000D规范功能性矩阵中定义的、我国目前IETM研制技术能够实现的功能，具体内容见表3。

装备IETM标准的功能性要求划分为基本功能和扩展功能，既体现了标准的先进性、合理性，又具有很强的可操作性、指导性，对于推进我军装备IETM的研制和应用，提高军方和工业部门对IETM的理解，具有积极的促进作用。

[1]《INTERACTIVE ELECTRONIC TRAINING MANUAL (IETM) GUIDE》，DSMC IETM Guide.

[2]“DON Policy on Digital Product/Technical Data” , Department of the Navy Memo of 23 Oct 04.

[3]《NATO Integrated Technical Data (ITD)Interoperability Task Force Roadmap》，http://www.dcnicn.com/IETMCentral/Roadmap_2002.

[4]ASD/AIA/ATA S1000D规范4.0版[S].

[5]《POLICY FOR PREPARATION AND STANDARDIZATION OF NAVAIR INTERACTIVE ELECTRONIC TECHNICAL MANUALS (IETMS)》， Naval Air Systems Command.