交互式电子技术手册开发平台的研究*

陈志刚 姜 军 李启元

(海军工程大学电子工程学院 武汉 430033)

1 引言

交互式电子技术手册(IETM)是一种智能化的信息系统,是美国等许多发达国家所推行的CALS战略的重要组成部分,现已成为装备保障信息化技术研究和应用的热点之一。IETM不仅实现了技术手册的数字化和智能化,而且它遵循相关标准,从根本上为实现数据的互操作和共享,实现数据的网络集成提供了可能[3]。

目前,参照美军《MIL-DTL-87268C-2007》和《MIL-DT L-87269C-2007》有关标准[4～5],已经完成了适合我军装备特点的IETM的标准体系的建立。其内容涉及数据格式、界面说明、交互规范、数据库规范和质量保证规范等方面。IETM标准的完善为其制作奠定了基础,国外成熟的集IETM编辑、发布和运行于一体的软件平台主要有:美国波音公司的Quill 21,美国雷神公司开发的AIMSS和韩国的“先进IETM制作工具”。国内类似地IETM的通用开发平台比较缺乏,本文就此进行研究。

2 IETM的创作过程

由于IETM是一个比较复杂的软环境系统,可以采用“由上而下、逐步细化”的原则进行开发[1～2]。其制作过程可分为技术信息收集、处理和提供三个阶段(见图1)。

在技术信息收集阶段,IETM数据可以直接取自产品的各类工程数据:技术手册、使用说明书、维护保养手册、电路原理图、计算机辅助设计、部件分解图及相关多媒体素材。

在技术信息处理阶段,可通过扫描、识别和压缩等方式将纸质手册和文档初步数字化,然后按照CALS标准以统一方式将这些数字化信息进行分解、组合成不同的基本信息单元(文字、表格、图像、图纸、声音、视频、动画等),便于下阶段IETM系统的开发。

在技术信息提供/集成阶段,按照IETM数据格式的要求将这些工程文件信息进行存储,利用IETM开发平台完成技术信息的编程为用户提供一个IETM 的接口,便于信息数据相互参引且具有多种查询和导航功能。

图1 IETM的创作过程

3 IETM开发平台的设计

根据IETM创作的过程,IETM通用开发平台的功能大体上分为:创作编辑、发布、运行等功能。其中创作编辑和发布功能集成在创作编辑系统中,IETM的运行功能体现在浏览系统中。IETM通用开发平台的工作流程如图2所示。

图2 IETM开发平台的工作流程

其中,创作编辑系统的设计是关键,主要由用户界面、创编功能区和数据库三部分组成(见图3)。

图3 IETM创作编辑系统的组成

利用Delphi 7.0开发平台和Access 2003数据库设计的IETM通用开发平台如图4所示。

图4 IETM通用开发平台界面

4 IETM数据信息的组织

当前,大多数武器装备配备的IETM一般属于第4级IETM,其内容存贮的体系结构和数据格式的设计是系统先进与否的重要标志。因此,IETM数据信息的组织是IETM开发过程中最基本也是最关键的一个环节,通常可将其分为三层:应用信息层、主题信息层和基本信息层,如图5所示。

图5 IETM数据信息的组织结构

结合装备保障信息化中IETM的技术标准,以某装备技术信息的IETM为例,对其数据信息结构给予详细说明。

IETM主要由版本信息、系统和备选系统三部分构成。

class CTechInfo{

char*version;

CSystem system,spare_system;

}

其中系统包括前提条件、链接、子系统、描述信息、零件信息和故障信息等要素,可定义为:

class CSystem{

bool precond;

char*link,hylink;

CSystem subsystem,spare_subsystem;

CDescinfo descinfo,spare_descinfl;

CTaskInfo taskinfo,spare_taskinfo;

CPartinfo partinfo,spare_partinfo;

CFaultinfo faultinfo,spare_faultinfo;

}

1)描述信息

描述信息包括前提条件、链接、段落序列和后置条件四个部分,可定义为:

class CDescinfo{

bool precond,postcond;

char*link,hylink;

CParaseq paraseq;

}

这里段落序列可定义如下:

class Cparaseq{

CDescinfo descinfo,spare_descinfl;

CPara*para,spare_para;

CPara*if_para,loop_para;

}

2)任务信息

任务信息主要包括必要条件、前置条件、链接、输入准备、步骤顺序、后续收尾和后置条件等部分,可定义为:

class CTaskinfo{

bool requircond,precond,postcond;

char*link,hylink;

char*input,spare_input;

CStepseq stepseq;

Char*follow,spare_follow;

}

这里步骤顺序可定义为:

class Cstepseq{

CtaskInfo task,spare_task;

CSetp*setp,spare_step;

CSetp*if_setp,loop_step;

}

3)故障信息

故障信息由前提条件、链接、测试和故障等部分构成,可定义为:

Class Cfaultinfo{

bool precond;

char*link,hylink;

CTest test,spare_test;

char*fault,spare_fault;

}

4)零件信息

零件信息包括前提条件、文本、零件图、零件原图、链接、零件信息、零件库、位置、连接件和附属件等部分,可定义为:

class CPartinfo{

bool precond;

char*link,hylink;

file*text,spare_text;

file*graphic,spare_graphic;

file*graphprim,spare_graphprim;

char location,spare_location;

db partbase,spare_partbase;

char*connection,spare_connection;

char*attachpart,spare_attachpart;

}

需要强调地是:主题信息层中的信息是构成应用信息层的组成单元,是IETM数据设计的主要依据,其结构的合理性将影响到数据库的完备性和完整性,也将影响到应用信息层对基本信息层中技术信息调用、管理和维护的时耗和便利。

图6 IETM数据信息的树形结构

以某装备信息系统IETM为例,可将应用信息层、主题信息层和基本信息层中的元素按树形来组织,如图6所示。

5 结语

基于前面提出的IETM开发平台的组成、功能、工作流程以及第三节中设计的数据信息结构,可以选择合适的开发语言和数据库进行IETM通用平台的开发。利用该平台,IETM的制作、发布和使用将变得更加便利,IETM应用于装备维修的实际效果分析表明:技术信息管理成本费用可降低一半左右,技术培训时间,故障诊断效能以及维修时间都得到缩减。伴随着IETM的使用,日后搜集的故障和诊断的经验将逐渐增多,IETM开发平台对智能故障诊断方面的功能支持应该得以加强和完善。

[1]王学奇,肖明清,周越文.交互式电子技术手册及其应用研究[J].计算机工程,2002,28(5):227～229

[2]装备信息保障系统中的IETM研究[EB/OL].http://www.casic-amc.com

[3]宋建社,曹小平,何志德.装备维修信息化工程[M].北京:国防工业出版社,2005

[4]http://assist.daps.dla.mil/M IL-DTL-87268C-2007.pdf

[5]http://assist.daps.dla.mil/M IL-DTL-87269C-2007.pdf