IETM数据在装备全寿命中的综合利用

郭 晓

（中航工业综合技术研究所，北京 100028）

装备，特别是航空装备的采办具有周期长、复杂度高和持续改进的特点。在这一过程中，装备信息管理，特别是装备的技术信息管理随着装备复杂度和装备信息化水平的增加正变得越来越重要。国外发达国家在装备采办政策中明确提出，从国防装备（系统）的观点看，技术信息是用来在全寿命周期内保障装备（系统）的重要资产，工业部门（承包商）要为军方提供一个数字化装备。

装备技术信息的产生和使用主要涉及军地双方，贯穿设计、制造和使用3大过程。在这3大过程中，军地双方的信息具有极大的不对称性。

工业部门是装备设计和制造的主要责任方，通过多年的发展和积累达到了很高的信息化水平，通过产品全寿命周期管理（Product Life cycle Management，PLM）平台集成了各个CAx系统的装备技术信息，基本实现了数字化设计和制造。不过在装备设计阶段，工业部门进行新机保障性分析等设计活动时往往缺乏相似机型使用保障的历史数据，而装备使用部队的保障信息化系统中却保管着丰富的这类数据。

军方是装备的使用方，装备复杂度的提高使装备使用部队在进行装备维护时所需的技术信息与不断变化的产品保持一致正变得更加困难，而这些维护装备所需的信息在装备采办生命周期的开始阶段（如设计阶段）被生成和管理，如：构型数据、诊断数据、故障模式、连接图、装配图、备件清单、测试需求等。

为了减少军地双方信息的不对称性，必须树立装备信息全寿命管理的思想，贯彻持续采办和全寿命支持（Continuous Acquisition and Life-cycle Support，CALS）战略倡导的“信息一次生成多次使用”原则，通过促进各类数据的综合利用，实现对装备信息的全寿命管理，减少军地双方的信息不对称性。由于交互式电子技术手册（Interactive Electronic Technical Manual，IETM）具有强有力的信息表现和存储能力、人机交互和数据共享能力，现已成为工业部门向军方提供装备技术信息的主要方式和重要载体，IETM数据的综合利用成为装备信息全寿命管理的重要内容。

1 IETM数据特点解析

IETM研究的对象是产品的技术信息数据，包括工程图纸、设计说明书、工艺卡、使用手册、培训手册和维修手册等。这些数据在武器装备的设计、生产、使用和保障过程中产生、传递和使用。为了将这些数据有机地结为一体，构成共享数据环境下具有强交互能力的数字化技术文档，并支持数据在武器装备、维修设备、训练模拟系统以及交互式多媒体教学课件中的综合利用，为操作人员提供适时、适需、适用的技术指导和信息支持，IETM数据的管理方式不同于一般的计算机文件或多媒体数据库。

IETM数据在创作时，严格遵照有关技术标准规定的中性格式将装备技术信息数据划分成许多信息对象，比如欧洲航空航天和防务协会的S1000D《使用公共源数据库的技术出版物国际规范》以及GJB 6600.1–2008《装备交互式电子技术手册 第1部分：总则》、GJB 6600.2–2009《装备交互式电子技术手册 第2部分：数据模块编码和信息控制编码》、GJB 6600.3-2009《装备交互式电子技术手册 第3部分：模式》、GJB 6600.4–2009《装备交互式电子技术手册 第4部分：数据字典》这些最新的IETM标准都以数据模块（DataModule，DM）这种结构化的的方式来组织技术信息，在S1000D中详细给出了描述类、程序类、故障类、维修计划类、操作类、图解零件类、接线类、过程类、战损评估和修理类、技术信息知识库类、容器数据类、学习数据类以及维修清单和检查类等各类数据模块的信息组织结构。

IETM数据的存储管理大致经历了以下几个发展阶段：（1）采用可检索Bmp格式文件；（2）采用ASCII标准代码或PDF格式构建文档系统；（3）采用SGML格式构建文档系统；（4）采用分层结构多属性数据库系统。只有使用分层结构多属性数据库系统进行IETM数据存储，才能真正体现IETM的交互式功能，因为IETM数据存储到数据库时并不依赖于某种特定的软件商品，而是将相互关联的信息数据按照一定的结构存储在具有网络通讯和数据交换能力、能够保证数据内容的实时性和可维护性的分布式公共源数据库（CommonSource DataBase，CSDB）中。 这就从技术上确保了IETM数据在使用时，不仅可以以文字、表格、图像、图纸、声音、视频、动画等多种形式实现人机交互，更重要的是能够确保IETM系统与其他装备管理信息系统的数据交互能力。

结构化创作、单一数据源分布式存储是目前IETM 数据处理的两个最显著特点，这两个特点使得它具有很强的开放性、可互操作性和部署能力，从而在技术上为以IETM数据为基础在全寿命周期构建装备信息共享环境，促进数据综合利用奠定了基础。

2 共享数据环境是装备信息全寿命管理的基础

全寿命周期管理是一种管理技术信息的产生、存取、使用、维护、分发和重用的方法，它通过运用政策、标准规范、软件系统和信息网络来：标识和控制数据的要求；及时而经济地采集符合这些要求的数据；确保获取足够的数据、保证信息安全的前提下高效地存取和分发数据；通过共享、重用、相互参引等促进数据的综合利用、分析数据的使用情况等。这种方法使装备的技术信息在整个寿命周期内的产生、交换和使用更有效，是美国和英法等国家在其国家装备采办全寿命管理体制上结合信息技术的发展水平提出的一种先进的信息管理方法。

全寿命周期信息管理的目标：一是在需要的地点、需要的时间，以需要的格式向授权用户提供正确的信息；二是在整个寿命周期内以最经济的方式管理（生成、使用、交换）信息。

构建共享数据环境（Share Data Environment，SDE）是实现装备信息全寿命管理的基础。SDE被定义为集合了装备共享的所有产品定义数据和产品保障数据，且在物理上分散、逻辑上链接的一种数据管理信息化架构，它包括存储环境（如开放型交互式的数据库体系结构）、交换共享机制（如保密专网、介质摆渡）、访问控制和安全手段等。通过构建装备SDE能使装备技术信息更具综合性、数据利用更高效、数据更新更实时，同时为实行并行工程提供了数字数据环境。由于采取了集中管理、分布使用的方式，各系统按标准生成的技术信息通过SDE可以在装备全寿命周期内有效地实现交互和重复利用，授权用户也能方便地利用SDE获取需要的信息。

SDE的应用范围很广，包括计算机辅助设计、设计分析、制造加工规划、计算机集成制造、保障性分析、维修规划、技术手册与训练资料的编写、无纸辅助维修、联机供应、自动备件采购及再采购等方面。SDE的构建是一个逐步完善的过程，应结合我国装备研制管理工作的具体实际和军地双方的信息化发展水平来构建SDE。如在我国目前装备采办管理“分阶段管理的体制”下， SDE就可以在统一规划、统一设计、统一技术、统一数据标准等前提下分为工业部门和军方两个SDE分别建设，不具备网络互通的条件下，可先通过介质摆渡实现数据的交换和共享，待条件成熟时再通过网络交换数据，逐步发展过渡到实现军地双方使用统一的SDE来对装备技术信息实现全寿命管理。

3 构建装备保障共享数据环境，促进IETM数据的综合利用

3.1 IETM数据是装备保障的基础数据

飞机的保障性不但取决于飞机自身的四性设计，而且取决于地面保障系统的科学合理性和运行效率，为了实现装备高任务成功率、快速保障、机动保障、持续保障等作战需求，需要借助先进的信息化技术，将各种保障要素综合起来形成一种高度自动化和智能化的保障共享数据环境，最大程度地自动识别保障需求，辅助保障决策。

维护装备所需的技术信息大多来自工业部门的各类Cax（计算机辅助设计、制造、工程等）系统。装备承包商通过IETM创作系统将这些工程数据转变为IETM数据，以一定的发布方式提供给装备使用部队。目前工业部门向军方提供的装备数字化信息主要是IETM数据，以这些数据为基础构建装备保障共享数据环境，就可以实现装备故障智能诊断、计算机辅助保障任务决策和保障资源自动概算等装备保障自动化管理功能。

3.1.1 IETM数据对故障智能诊断的支持

IETM数据包含装备所需的有关故障查找与维修方面的全部技术信息，如故障隔离手册、维修手册等，这些信息被集合到公共源数据库中，可以为用户智能化地提供故障诊断和查找程序，使维修人员在任何需要的时间、场所和地点获得充分的信息支持。因此，对于装备保障和复杂产品的维修和维护来说，IETM已成为故障诊断的有效手段之一。为了提高故障诊断效率，发挥IETM数据在故障诊断中的作用，需加强IETM数据共享和整合功能，IETM只有通过外部接口与其他数据库或专家系统通讯，实现数据共享，才能发挥其最大功效。

3.1.2 IETM数据对保障任务决策的支持

IETM数据包含装备构型信息、维修计划信息、操作信息、图解零件信息、过程信息、维修清单和检查信息以及战损评估和修理信息等，综合维修决策管理系统可以充分利用这些数据进行定时维修预测、维修计划智能优化、维修工卡自动生成等一系列保障任务辅助决策。

3.1.3 IETM数据对保障资源自动概算的支持

在IETM的程序类信息、故障类信息、维修计划类信息、过程类信息等数据模块中的操作准备数据结构部分详细记录了人员、设备、耗材、备件等所需保障资源的信息，利用这些数据可以对完成各类保障任务所需的保障资源进行汇总统计，完成保障资源的自动概算，并可与各资源管理系统联动，自动计算资源可用度。

3.2 以CSDB为基础构建装备保障共享数据环境

由于IETM数据的业务覆盖面很广并且它与装备同研制、同交付、同使用，所以它具有与装备本身几乎同样长的的寿命周期，这就要求对IETM数据实施全寿命周期管理。随着技术的发展，采用结构化形式组织并使用CSDB方式管理IETM数据成为主要趋势，这为以CSDB为基础构建装备保障共享数据环境提供了技术基础。

因为IETM数据的创作由装备的承包商完成，而IETM数据的使用者主要是部队，创作者和使用者跨越军地两方，如何保证以IETM使用方CSDB为基础构建的装备保障共享数据环境与IETM创作方的CSDB能够有效集成是一个巨大挑战。所以在构建装备保障共享数据环境时必须抓好规划、标准和验证3个关键问题。

3.2.1 规划

规划装备保障SDE时应把握以下原则：

把IETM数据的综合利用和装备保障SDE的构建提升到装备采办业务流程重组的高度来重视，从装备研制阶段就开始统筹考虑，与承包商的IETM创作系统同步规划。

通过写入研制总要求等方式明确对IETM数据全寿命周期管理的要求，提出IETM数据综合利用的技术指标，即除生成电子手册外，它还要为部队技术保障的哪些系统提供支持。

采用先进技术，确保装备保障SDE能够集合一种或多种武器系统共享的所有产品定义数据和产品保障数据,且实现在物理上分散、逻辑上链接的一种分布式存取环境。

明确要求承包商提供以CSDB方式发布的IETM数据。

3.2.2 标准

SDE的核心功能是支持信息共享以及数据的互操作，而标准是实现信息共享的前提和基本保障，也是和其他信息系统进行高效数据集成的基础。数据模型标准，规范了装备使用和维护过程所需技术信息数据结构以及数据存储的组织方式。为了能够最大限度地综合利用IETM数据，要求选用的数据模型标准提供足够多的信息类型，这样才能支持装备使用保障所需的各类技术数据的标准化建模要求。S1000D标准就是一个不断吸收先进技术发展成果，不断扩展信息应用范围的先进标准。在4.0版本中，S1000D融入了有关学习数据的数据模块，支持共享内容对象参考模型标准（Sharable Content Object Reference Model，SCORM）。同时还推出了技术信息知识库类型的数据模块来加强自身数据的共享、改进了数据适用性的描述方式等方便数据的综合利用。

最新发布的GJB 6600《装备交互式电子技术手册》继承了S1000D《使用公共源数据库的技术出版物国际规范》的技术优点，并汉化了数据元素。在进行IETM创作时应首选这些最新的IETM标准。

3.2.3 验证

必须加强对工业部门提交IETM数据的标准符合性验证工作，保证交付的IETM数据与顶层文件和标准要求相符，确保交付部队的IETM数据能够顺利导入装备保障共享数据环境的数据库中，并能被其他信息系统直接集成和利用。

4 结束语

虽然近些年来我国装备使用保障的信息化管理水平有了极大提高，但是装备保障信息还多处于原始的、分散的、孤立的状态。以IETM数据为基础、通过CSDB把装备使用维护阶段的技术信息整合起来构建共享数据环境就能使各层次信息化系统间的数据交互和共享达到高度自动化、智能化的运作状态，从而大大提高IETM数据在装备全寿命中的综合利用程度。

[1] 郭晓.航空装备研制综保信息全寿命管理研究初探[J].航空标准化与质量，2010，（2）.

[2] 《现代武器装备持续采办与全寿命支持：CALS》编委会.现代武器装备持续采办与全寿命支持：CALS[M].北京：航空工业出版社，2007.8.

[3] S1000D International speci fi cation for technical publications utilizing a common source database[S].Issue 4.0.1, 2009.05.

[4] 朱家元，张恒喜，杨云.交互式电子技术手册的研究与发展[J].航空维修与工程，2004（4）.

[5] 陈信钦，王卫国.交互式电子技术手册应用与发展展望[J].现代防御技术，2003，第31卷第1期.