程黨根

（長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410124）

基于S1000D規(guī)范的IETM數(shù)據(jù)編寫及管理系統(tǒng)開發(fā)

程黨根

（長沙航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南長沙 410124）

在S1000D規(guī)范的指導(dǎo)下研究IETM數(shù)據(jù)編寫和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)的方法，以期提供解決IETM數(shù)據(jù)模塊編寫和CSDB兩大關(guān)鍵技術(shù)，從而為開發(fā)完整的IETM編輯系統(tǒng)提供參考。

S1000D;IETM;數(shù)據(jù)編寫;數(shù)據(jù)管理

1 S1000D規(guī)范簡介

伴隨著航空技術(shù)的不斷發(fā)展與變革，航空技術(shù)資料種類越來越多，技術(shù)資料所包含的信息也越來越復(fù)雜。因此，繼續(xù)采用紙質(zhì)形式的技術(shù)文檔在使用與管理上極易存在信息交流困難、數(shù)據(jù)重用率低、技術(shù)信息維護費用高等問題［1，2］。

為解決技術(shù)文檔的上述弊端，交互式電子技術(shù)文檔應(yīng)運而生。交互式電子技術(shù)文檔技術(shù)具有巨大的軍事和經(jīng)濟效益，據(jù)統(tǒng)計，美國在F－14、F－16和“愛國者”導(dǎo)彈等一系列裝備上試驗使用交互式電子技術(shù)文檔與紙質(zhì)技術(shù)文檔對比結(jié)果顯示，在使用了電子技術(shù)文檔后：查詢技術(shù)信息的時間縮短50%;數(shù)據(jù)傳遞出差錯率減少98%;故障排除正確率提高35%，效率提高30%～60%;故障隔失誤減少50%，效率提高20%～50%。圖1是使用IETM與紙質(zhì)技術(shù)文檔隔離故障成功率的對比。

圖1 使用IETM與紙質(zhì)技術(shù)文檔隔離故障成功率的對比

美國和歐洲在上世紀80年代先后提出了IETM（交互式電子技術(shù)手冊）和IETP（交互式電子技術(shù)出版物）的概念。美國的IETM項目推動主要依靠軍方，美國軍方在1992年11月發(fā)布了MIL－M－87268、MIL－D－87269和MIL－Q－87270等IETM標(biāo)準(zhǔn)，隨后每隔幾年美國國防部都會對其進行修訂，而且為了適應(yīng)IETM技術(shù)的發(fā)展，2007年1月，美國防部重新修訂已有標(biāo)準(zhǔn)，頒布MIL－DTL－87268C、MIL－DTL－87269C兩部標(biāo)準(zhǔn)。歐洲的IETP推進則適合于軍民各個方面，歐洲ASD（歐洲航天和國防工業(yè)協(xié)會）發(fā)布多個版本的S000D標(biāo)準(zhǔn)來支撐IETP，IETP的應(yīng)用非常成功，甚至吸引了美國的加盟，2005年后的S1000D規(guī)范為ASD、AIA （美國航天工業(yè)協(xié)會）、ATA（美國航空運輸協(xié)會）三方共同編制、管理和維護。我國也在大力發(fā)展IETM技術(shù)，但國內(nèi)自主的IETM編輯平臺還不夠成熟，其部分原因就歸結(jié)于IETM的兩大關(guān)鍵技術(shù)，即數(shù)據(jù)編寫和管理。S1000D規(guī)范對IETM的數(shù)據(jù)編寫和管理作出了明確的技術(shù)規(guī)定，可用于指導(dǎo)IETM的數(shù)據(jù)編寫和管理系統(tǒng)開發(fā)。

2 S1000D規(guī)范下的數(shù)據(jù)編寫

2．1 數(shù)據(jù)模塊與數(shù)據(jù)模塊編碼

2.1.1 數(shù)據(jù)模塊

S1000D規(guī)范下描述的信息是離散化的信息，這些離散化的信息被稱為數(shù)據(jù)模塊（DM）。數(shù)據(jù)模塊包含標(biāo)識與狀態(tài)部分和內(nèi)容部分，如圖2所示。標(biāo)識部分用于識別和控制數(shù)據(jù)模塊并提供與安全、質(zhì)量和技術(shù)狀態(tài)保證。標(biāo)識部分所包含的元素是描述和控制數(shù)據(jù)模塊的元素，他們不描述信息內(nèi)容。描述信息內(nèi)容的元素都包含在數(shù)據(jù)模塊的內(nèi)容部分，內(nèi)容部分所包含的元素將描述出版物所包含的所有內(nèi)容。

圖2 數(shù)據(jù)模塊的結(jié)構(gòu)

2.1.2 數(shù)據(jù)模塊編碼

數(shù)據(jù)模塊是對出版社所需某一完整信息的唯一描述，因此，數(shù)據(jù)模塊本身也需要被唯一標(biāo)識，S1000D下的數(shù)據(jù)模塊被數(shù)據(jù)模塊編碼（DMC）17到37位字符唯一標(biāo)識，數(shù)據(jù)模塊編碼結(jié)構(gòu)如圖3所示。為確保數(shù)據(jù)模塊的唯一性，數(shù)據(jù)模塊的編碼遵從層次分明、分類明確和位置精準(zhǔn)等特點。

圖3 數(shù)據(jù)模塊編碼的一般結(jié)構(gòu)

2．2 標(biāo)記元素與數(shù)據(jù)模塊編寫

2.2.1 標(biāo)記元素

數(shù)據(jù)模塊中各部分都是通過元素來描述的，XML語言是S1000D規(guī)范下創(chuàng)建數(shù)據(jù)模塊所使用的標(biāo)記語言。XML語言允許用戶定義和使用自己的標(biāo)記，因此，一個行業(yè)可以定義該行業(yè)領(lǐng)域的特殊標(biāo)記來規(guī)范該行業(yè)的信息描述和數(shù)據(jù)交換。基于上述XML語言標(biāo)記元素的特點，S1000D規(guī)范定義了該規(guī)范下的標(biāo)記元素，用于S1000D所有用戶的信息描述和數(shù)據(jù)存儲。按照描述內(nèi)容的不同，數(shù)據(jù)信息被細分為描述性信息、程序類信息、故障類信息、維修計劃類信息、人員信息、圖解零部件信息、接線信息、過程信息、技術(shù)信息庫信息、容器信息、學(xué)習(xí)信息、維護檢查單和定檢信息、適用性信息，這些信息都由各自的標(biāo)記元素描述，圖4為描述性信息元素＜description＞的部分結(jié)構(gòu)［4］。

2.2.2 數(shù)據(jù)模塊編寫

S1000D規(guī)范下的數(shù)據(jù)模塊結(jié)構(gòu)描述采用的是W3C規(guī)定的XML Schema模式，XML Schema是DTD之后第二代用來描述XML文檔結(jié)構(gòu)的模式，DTD用于定義XML文檔中元素、屬性以及元素之間的關(guān)系以及文檔的邏輯結(jié)構(gòu)。但DTD存在致命缺陷，一是它需要不同的分析器技術(shù)，這增加了工具開發(fā)商的負擔(dān)，降低了軟件瘦身的可能性;二是DTD不支持命名空間;三是DTD沒有數(shù)據(jù)類型的概念，無法對特定元素施加數(shù)據(jù)類型。為了解決這些缺陷，XML Schema應(yīng)運而生。XML Schema是用來對XML文檔的類型定義的語言，用來規(guī)定XML文檔的數(shù)據(jù)類型及組織方式，同時還是豐富的元數(shù)據(jù)資源。XML Schema不僅可以定義XML文檔的結(jié)構(gòu)，而且還允許約束文檔的內(nèi)容。XML Schema完全使用XML作為描述手段，具有很強的描述能力、擴展能力和處理維護能力。XML Schema是一種定義文件的方式，擁有許多類似DTD的準(zhǔn)則，但又比DTD更為強大一些?？傮w來說，與DTD相比，XML Schema有以下優(yōu)勢：XML Schema內(nèi)容開放，能適應(yīng)未來擴展;XML Schema支持數(shù)據(jù)類型，可在不同的數(shù)據(jù)類型間轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)，可更容易地描述允許的文檔內(nèi)容，同時更容易滿足電子商務(wù)需求;XML Schema支持命名空間，不同命名空間中可出現(xiàn)相同的元素名;XMLSchema文檔驗證更靈活，可輕松地驗證數(shù)據(jù)的正確性［5］。XML Schema的編寫如圖5所示。

2.2.3 數(shù)據(jù)模塊文檔顯示

XML元素描述的文檔其內(nèi)容與顯示的樣式是分開的，顯示樣式一般分為層疊樣式表CSS（Cascading Style Sheet）和可擴展樣式語言XSL（EXtensible Stylesheet Language）［6］。

CSS是一種針對HTML語言，其全部信息都可以在文檔中以純文本的形式存。CSS能夠?qū)W(wǎng)頁中的對象精確排版和編輯，支持幾乎所有的字體字號樣式，可以非常簡單地對文本信息、圖片進行設(shè)置，便于維護網(wǎng)頁并能夠進行初步交互設(shè)計，同一CSS文檔可用于多個XML文檔，實現(xiàn)數(shù)據(jù)重用。

XSL是為XML的樣式顯示而設(shè)計的語言，可以把XML文檔轉(zhuǎn)換成HTML或其他的文檔。一個XSL包含多個設(shè)計規(guī)則和顯示方式，從XML文檔中提出來的數(shù)據(jù)依據(jù)XSL規(guī)定的顯示方式來顯示。這種轉(zhuǎn)換采用公開的方式，使其更加容易、方便地為程序員服務(wù)。XSL還提供多腳本語言的通道，可以滿足語言對其的操作，以滿足更為復(fù)雜的應(yīng)用需求，因此，用XSL顯示樣式用于XML編輯的數(shù)據(jù)模塊更合適。XSL顯示效果如圖6所示。

圖6 XSL壓力組件顯示效果

3 S1000D規(guī)范的下數(shù)據(jù)管理及管理系統(tǒng)開發(fā)

3．1 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理主要依托于CSDB（公共源數(shù)據(jù)庫），對數(shù)據(jù)模塊、插圖和多媒體數(shù)據(jù)進行控制和管理［9］。CSDB是IETM的核心技術(shù)之一，一般的標(biāo)準(zhǔn)并未給CSDB限定數(shù)據(jù)庫，因此，數(shù)據(jù)管理所用的系統(tǒng)、文件的存儲方式和管理方式都具有開放性。不論采用何種管理系統(tǒng)，數(shù)據(jù)管理都應(yīng)該能夠具有進行以下功能：

（1）密級及權(quán)限管理

對所存儲的對象進行存儲和讀取，并對對象的管理設(shè)定密級和訪問管理權(quán)限、記錄存儲對象的狀態(tài)。

（2）數(shù)據(jù)使用及壽命管理

對CSDB中的對象編輯、修改、校對、審核、批準(zhǔn)、發(fā)布等進行定制、記錄和管理，同時對對象的生命周期進行管理，對不需要的對象要及時處理，以降低系統(tǒng)的冗余度。

（3）適用性管理

對所存儲的對象適用性進行管理，對各種不同數(shù)據(jù)類型適用于何種系統(tǒng)進行描述，以保證發(fā)布的技術(shù)文檔與產(chǎn)品的技術(shù)信息保持一致。

3．2 管理系統(tǒng)開發(fā)

3.2.1 系統(tǒng)開發(fā)方案

數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)其實質(zhì)是一個CSDB管理平臺的開發(fā)，它在數(shù)據(jù)模塊和數(shù)據(jù)庫之間起承接作用，它將作為接口將數(shù)據(jù)模塊、插圖、多媒體等對象在CSDB中存取、作為管理工具對CSDB中存儲的對象進行內(nèi)容、版本和編碼管理。數(shù)據(jù)管理閱讀系統(tǒng)中的內(nèi)容管理是對數(shù)據(jù)模塊、插圖、多媒體等對象的存儲、編輯、更新和刪除等行為;版本和編碼管理是對版本信息的描述及標(biāo)識數(shù)據(jù)模塊、插圖、多媒體等對象的編碼進行描述和管理。

為有效驗證前面所創(chuàng)建的數(shù)據(jù)模塊的可操作性，在滿足系統(tǒng)開發(fā)和數(shù)據(jù)庫開發(fā)基本原則的基礎(chǔ)上提出以下方案：

（1）系統(tǒng)要包含用戶管理項，系統(tǒng)對使用用戶的權(quán)限要區(qū)別對待，在用戶登錄系統(tǒng)后，要顯示當(dāng)前用戶名;

（2）系統(tǒng)要包含數(shù)據(jù)編輯項，系統(tǒng)將對以編寫好的數(shù)據(jù)模塊編碼，并存儲文件，方便檢索管理;

（3）系統(tǒng)包含預(yù)覽查詢項，方便用戶對所存儲的數(shù)據(jù)模塊進行編輯、更新等，同時可根據(jù)數(shù)據(jù)模塊的編碼對數(shù)據(jù)模塊進行查詢。

（4）后臺數(shù)據(jù)庫存在用戶管理存儲項，對系統(tǒng)創(chuàng)建的使用用戶進行存儲記錄;

（5）后臺數(shù)據(jù)庫存在系統(tǒng)編碼存儲項，以存儲系統(tǒng)所操作的數(shù)據(jù)模塊的編碼等信息;

（6）后臺數(shù)據(jù)庫存文件存儲項，以存儲系統(tǒng)所操作的數(shù)據(jù)模塊的文件信息。

3.2.2 系統(tǒng)開發(fā)

（1）開發(fā)環(huán)境

開發(fā)本平臺系統(tǒng)所用的計算機系統(tǒng)為Windows系統(tǒng)，在該系統(tǒng)下，選擇有良好的可移植性、安全性、多線程性和網(wǎng)絡(luò)能力的Java語言作為平臺開發(fā)語言。

系統(tǒng)開發(fā)的平臺選擇Eclipse開發(fā)平臺，E-clipse可在Windows系統(tǒng)下穩(wěn)定運行，可與其他開發(fā)工具有效結(jié)合，和處理html、Java、C、JSP、EJB、XML和GIF等多種文件。

后臺數(shù)據(jù)庫選擇SQL Server 2005，它可用Java連接，可在數(shù)據(jù)庫層開發(fā)Web服務(wù)，在不同應(yīng)用軟件之間交換數(shù)據(jù)時，支持存儲和查詢XML語言文件。

（2）系統(tǒng)平臺開發(fā)

為滿足平臺開發(fā)方案的要求，平臺將具有登陸界面、主頁、用戶管理、數(shù)據(jù)編輯頁、預(yù)覽查詢頁和退出系統(tǒng)選項，系統(tǒng)構(gòu)架如圖7所示。系統(tǒng)編寫采用Eclipse平臺進行，語言采用Java語言，系統(tǒng)開發(fā)完成后獲得WebRoot文件，它可運用web服務(wù)器和Java應(yīng)用服務(wù)器部署，用IE瀏覽器打開。

圖7 系統(tǒng)構(gòu)架

系統(tǒng)開發(fā)完成后形成一個Java項目文件，系統(tǒng)的運行將依賴于服務(wù)器工具，本文采用的服務(wù)器為Apache Tomcat服務(wù)器，系統(tǒng)的正常運行將建立在服務(wù)器正常運行的基礎(chǔ)上。

4 結(jié)論

信息化技術(shù)的發(fā)展促進了IETM的發(fā)展，S1000D規(guī)范的出現(xiàn)又為IETM的發(fā)展提供了保障條件。采用數(shù)據(jù)模塊編寫技術(shù)及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的開發(fā)均在S1000D規(guī)范的指導(dǎo)下完成，最終開發(fā)的平臺可在Windows環(huán)境下穩(wěn)定運行。可見，采用符合S1000D規(guī)范數(shù)據(jù)編寫和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)開發(fā)的方法有用于IETM編輯系統(tǒng)開發(fā)的潛能。

［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．國內(nèi)外IETM研究與應(yīng)用現(xiàn)狀分析［J］．航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2009，（5）．

［4］任興旺．CALS體系下基于多色集合的IETM研究［D］．廣東：廣東工業(yè)大學(xué)，2007．

［5］李浩，孫統(tǒng)風(fēng)，孟現(xiàn)飛，等．基于面向?qū)ο笏枷霕?gòu)建XMLSchema［J］．微機發(fā)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．航空裝備IETM研制的典型流程和方法［J］．航空標(biāo)準(zhǔn)化與質(zhì)量，2012，（2）．

［編校：張芙蓉］

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

程黨根（1987－），男，江西南昌人，助教，研究方向為飛機結(jié)構(gòu)修理。