基于S1000D规范的IETM数据编写及管理系统开发

程党根

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙 410124）

基于S1000D规范的IETM数据编写及管理系统开发

程党根

（长沙航空职业技术学院，湖南长沙 410124）

在S1000D规范的指导下研究IETM数据编写和数据管理系统开发的方法，以期提供解决IETM数据模块编写和CSDB两大关键技术，从而为开发完整的IETM编辑系统提供参考。

S1000D;IETM;数据编写;数据管理

1 S1000D规范简介

伴随着航空技术的不断发展与变革，航空技术资料种类越来越多，技术资料所包含的信息也越来越复杂。因此，继续采用纸质形式的技术文档在使用与管理上极易存在信息交流困难、数据重用率低、技术信息维护费用高等问题［1，2］。

为解决技术文档的上述弊端，交互式电子技术文档应运而生。交互式电子技术文档技术具有巨大的军事和经济效益，据统计，美国在F－14、F－16和“爱国者”导弹等一系列装备上试验使用交互式电子技术文档与纸质技术文档对比结果显示，在使用了电子技术文档后：查询技术信息的时间缩短50%;数据传递出差错率减少98%;故障排除正确率提高35%，效率提高30%～60%;故障隔失误减少50%，效率提高20%～50%。图1是使用IETM与纸质技术文档隔离故障成功率的对比。

图1 使用IETM与纸质技术文档隔离故障成功率的对比

美国和欧洲在上世纪80年代先后提出了IETM（交互式电子技术手册）和IETP（交互式电子技术出版物）的概念。美国的IETM项目推动主要依靠军方，美国军方在1992年11月发布了MIL－M－87268、MIL－D－87269和MIL－Q－87270等IETM标准，随后每隔几年美国国防部都会对其进行修订，而且为了适应IETM技术的发展，2007年1月，美国防部重新修订已有标准，颁布MIL－DTL－87268C、MIL－DTL－87269C两部标准。欧洲的IETP推进则适合于军民各个方面，欧洲ASD（欧洲航天和国防工业协会）发布多个版本的S000D标准来支撑IETP，IETP的应用非常成功，甚至吸引了美国的加盟，2005年后的S1000D规范为ASD、AIA （美国航天工业协会）、ATA（美国航空运输协会）三方共同编制、管理和维护。我国也在大力发展IETM技术，但国内自主的IETM编辑平台还不够成熟，其部分原因就归结于IETM的两大关键技术，即数据编写和管理。S1000D规范对IETM的数据编写和管理作出了明确的技术规定，可用于指导IETM的数据编写和管理系统开发。

2 S1000D规范下的数据编写

2．1 数据模块与数据模块编码

2.1.1 数据模块

S1000D规范下描述的信息是离散化的信息，这些离散化的信息被称为数据模块（DM）。数据模块包含标识与状态部分和内容部分，如图2所示。标识部分用于识别和控制数据模块并提供与安全、质量和技术状态保证。标识部分所包含的元素是描述和控制数据模块的元素，他们不描述信息内容。描述信息内容的元素都包含在数据模块的内容部分，内容部分所包含的元素将描述出版物所包含的所有内容。

图2 数据模块的结构

2.1.2 数据模块编码

数据模块是对出版社所需某一完整信息的唯一描述，因此，数据模块本身也需要被唯一标识，S1000D下的数据模块被数据模块编码（DMC）17到37位字符唯一标识，数据模块编码结构如图3所示。为确保数据模块的唯一性，数据模块的编码遵从层次分明、分类明确和位置精准等特点。

图3 数据模块编码的一般结构

2．2 标记元素与数据模块编写

2.2.1 标记元素

数据模块中各部分都是通过元素来描述的，XML语言是S1000D规范下创建数据模块所使用的标记语言。XML语言允许用户定义和使用自己的标记，因此，一个行业可以定义该行业领域的特殊标记来规范该行业的信息描述和数据交换。基于上述XML语言标记元素的特点，S1000D规范定义了该规范下的标记元素，用于S1000D所有用户的信息描述和数据存储。按照描述内容的不同，数据信息被细分为描述性信息、程序类信息、故障类信息、维修计划类信息、人员信息、图解零部件信息、接线信息、过程信息、技术信息库信息、容器信息、学习信息、维护检查单和定检信息、适用性信息，这些信息都由各自的标记元素描述，图4为描述性信息元素＜description＞的部分结构［4］。

2.2.2 数据模块编写

S1000D规范下的数据模块结构描述采用的是W3C规定的XML Schema模式，XML Schema是DTD之后第二代用来描述XML文档结构的模式，DTD用于定义XML文档中元素、属性以及元素之间的关系以及文档的逻辑结构。但DTD存在致命缺陷，一是它需要不同的分析器技术，这增加了工具开发商的负担，降低了软件瘦身的可能性;二是DTD不支持命名空间;三是DTD没有数据类型的概念，无法对特定元素施加数据类型。为了解决这些缺陷，XML Schema应运而生。XML Schema是用来对XML文档的类型定义的语言，用来规定XML文档的数据类型及组织方式，同时还是丰富的元数据资源。XML Schema不仅可以定义XML文档的结构，而且还允许约束文档的内容。XML Schema完全使用XML作为描述手段，具有很强的描述能力、扩展能力和处理维护能力。XML Schema是一种定义文件的方式，拥有许多类似DTD的准则，但又比DTD更为强大一些。总体来说，与DTD相比，XML Schema有以下优势：XML Schema内容开放，能适应未来扩展;XML Schema支持数据类型，可在不同的数据类型间转换数据，可更容易地描述允许的文档内容，同时更容易满足电子商务需求;XML Schema支持命名空间，不同命名空间中可出现相同的元素名;XMLSchema文档验证更灵活，可轻松地验证数据的正确性［5］。XML Schema的编写如图5所示。

2.2.3 数据模块文档显示

XML元素描述的文档其内容与显示的样式是分开的，显示样式一般分为层叠样式表CSS（Cascading Style Sheet）和可扩展样式语言XSL（EXtensible Stylesheet Language）［6］。

CSS是一种针对HTML语言，其全部信息都可以在文档中以纯文本的形式存。CSS能够对网页中的对象精确排版和编辑，支持几乎所有的字体字号样式，可以非常简单地对文本信息、图片进行设置，便于维护网页并能够进行初步交互设计，同一CSS文档可用于多个XML文档，实现数据重用。

XSL是为XML的样式显示而设计的语言，可以把XML文档转换成HTML或其他的文档。一个XSL包含多个设计规则和显示方式，从XML文档中提出来的数据依据XSL规定的显示方式来显示。这种转换采用公开的方式，使其更加容易、方便地为程序员服务。XSL还提供多脚本语言的通道，可以满足语言对其的操作，以满足更为复杂的应用需求，因此，用XSL显示样式用于XML编辑的数据模块更合适。XSL显示效果如图6所示。

图6 XSL压力组件显示效果

3 S1000D规范的下数据管理及管理系统开发

3．1 数据管理

数据管理主要依托于CSDB（公共源数据库），对数据模块、插图和多媒体数据进行控制和管理［9］。CSDB是IETM的核心技术之一，一般的标准并未给CSDB限定数据库，因此，数据管理所用的系统、文件的存储方式和管理方式都具有开放性。不论采用何种管理系统，数据管理都应该能够具有进行以下功能：

（1）密级及权限管理

对所存储的对象进行存储和读取，并对对象的管理设定密级和访问管理权限、记录存储对象的状态。

（2）数据使用及寿命管理

对CSDB中的对象编辑、修改、校对、审核、批准、发布等进行定制、记录和管理，同时对对象的生命周期进行管理，对不需要的对象要及时处理，以降低系统的冗余度。

（3）适用性管理

对所存储的对象适用性进行管理，对各种不同数据类型适用于何种系统进行描述，以保证发布的技术文档与产品的技术信息保持一致。

3．2 管理系统开发

3.2.1 系统开发方案

数据管理系统开发其实质是一个CSDB管理平台的开发，它在数据模块和数据库之间起承接作用，它将作为接口将数据模块、插图、多媒体等对象在CSDB中存取、作为管理工具对CSDB中存储的对象进行内容、版本和编码管理。数据管理阅读系统中的内容管理是对数据模块、插图、多媒体等对象的存储、编辑、更新和删除等行为;版本和编码管理是对版本信息的描述及标识数据模块、插图、多媒体等对象的编码进行描述和管理。

为有效验证前面所创建的数据模块的可操作性，在满足系统开发和数据库开发基本原则的基础上提出以下方案：

（1）系统要包含用户管理项，系统对使用用户的权限要区别对待，在用户登录系统后，要显示当前用户名;

（2）系统要包含数据编辑项，系统将对以编写好的数据模块编码，并存储文件，方便检索管理;

（3）系统包含预览查询项，方便用户对所存储的数据模块进行编辑、更新等，同时可根据数据模块的编码对数据模块进行查询。

（4）后台数据库存在用户管理存储项，对系统创建的使用用户进行存储记录;

（5）后台数据库存在系统编码存储项，以存储系统所操作的数据模块的编码等信息;

（6）后台数据库存文件存储项，以存储系统所操作的数据模块的文件信息。

3.2.2 系统开发

（1）开发环境

开发本平台系统所用的计算机系统为Windows系统，在该系统下，选择有良好的可移植性、安全性、多线程性和网络能力的Java语言作为平台开发语言。

系统开发的平台选择Eclipse开发平台，E-clipse可在Windows系统下稳定运行，可与其他开发工具有效结合，和处理html、Java、C、JSP、EJB、XML和GIF等多种文件。

后台数据库选择SQL Server 2005，它可用Java连接，可在数据库层开发Web服务，在不同应用软件之间交换数据时，支持存储和查询XML语言文件。

（2）系统平台开发

为满足平台开发方案的要求，平台将具有登陆界面、主页、用户管理、数据编辑页、预览查询页和退出系统选项，系统构架如图7所示。系统编写采用Eclipse平台进行，语言采用Java语言，系统开发完成后获得WebRoot文件，它可运用web服务器和Java应用服务器部署，用IE浏览器打开。

图7 系统构架

系统开发完成后形成一个Java项目文件，系统的运行将依赖于服务器工具，本文采用的服务器为Apache Tomcat服务器，系统的正常运行将建立在服务器正常运行的基础上。

4 结论

信息化技术的发展促进了IETM的发展，S1000D规范的出现又为IETM的发展提供了保障条件。采用数据模块编写技术及数据管理系统的开发均在S1000D规范的指导下完成，最终开发的平台可在Windows环境下稳定运行。可见，采用符合S1000D规范数据编写和数据管理系统开发的方法有用于IETM编辑系统开发的潜能。

［1］ASD/AIA/ATA．International specification for technical publications utilizing a common source database［S］，Issue 4．0．1，2009．

［2］ASD/AIA/ATA．International specification for technical publications utilizing a common source database［S］，Issue 4．1，2012．

［3］王崇．国内外IETM研究与应用现状分析［J］．航空标准化与质量，2009，（5）．

［4］任兴旺．CALS体系下基于多色集合的IETM研究［D］．广东：广东工业大学，2007．

［5］李浩，孙统风，孟现飞，等．基于面向对象思想构建XMLSchema［J］．微机发展，2003，（S1）．

［6］Daniela F，Donnald K，Ioana M．Integrating keyword search into XML query processing［J］．Computer Networks，2000，（16）．

［7］丁凡．航空装备IETM研制的典型流程和方法［J］．航空标准化与质量，2012，（2）．

［编校：张芙蓉］

Development of Data W riting and Management System Based on S1000D Specification

CHENG Danggen
（Changsha Aeronautical Vocational and Technical College，Changsha Hunan 410124）

This paper explores themethod of IETM datawriting and datamanagement system development under the guidance of S1000D specification，in order to provide reference for solving two key technologies，namely，IETM datamodulewriting and CSDB，and thus developing a complete IETM editing system．

S1000D;IETM;data writing;datamanagement

TP315

A

1671－9654（2015）04－052－05

10.13829/j.cnki.issn.1671-9654.000142

2015－09－01

程党根（1987－），男，江西南昌人，助教，研究方向为飞机结构修理。