IETM交互式電子手冊功能分類及應用情況一、 IETM簡介交互式電子技術手冊，IETM(InteractiveElectronicTechnicalManual)就是將技術手冊的內容轉換為數字化，進行重新編制，并以交互方式進行查閱，通過計算機等設備把所查閱內容展現給維修技術人員或系統操作人員。它具有紙質技術手冊所不具備的幾個新特征：①優化了信息的組織樣式，利用計算機為載體，具有翻滾、縮放、色彩、動畫、聲音等附加性能；②信息之間相互關聯，可以方便快捷地查找所需信息，實現了數據與人的交互。二、 IETM的產生1985年9月美國國防部提出計算機輔助后勤保障CALS(ComputerAidedLogisticSupport)戰略性計劃。積極采用交互式電子技術手冊和技術文檔，實現技術資料數字化，就是CALS戰略的主要內容。裝備的先進性使得傳統的紙質技術資料急劇增加，許多傳統技術手冊已經出現查詢困難、不易攜帶與保存、難于更新等問題。在這種情況下，采用一種新的方式來代替舊的技術變得迫切而又必要。導彈驅逐艦Vincennes的維護手冊重達23.5t，攜帶這些資料將使艦艇吃水深度增加約90mm；據透露，一套F-16戰斗機的技術資料約750000頁，每套成本約21300美元；由于重量的原因，一艘潛水艇沒有辦法把全部的維修手冊隨艇攜帶，以至有些故障必須上岸排除。在這種情況下，采用一種新的方式來代替舊的技術變得迫切而又必要。交互式電子技術手冊，可以使用戶更快、更容易地定位所需信息，更明確地符合診斷時的系統配置，占據更少的物理存儲空間。隨著全球聯合作戰、遠程機動作戰的要求，如何在不同類別的ETM和IETM中實現共享，使IETM能在不同部門之間、不同計算機平臺上相互操作，美國國防部在IETM研究中心研究成果的基礎上，2000年5月頒布了IETM互用性(InteroperabilityofIETM)手冊，即MIL-HDBK-511，對JIA的系統結構、信息流程、用戶網絡交互界面、數據結構、通信安全、基礎設施建設等方面提出了統一標準性建議，為基于網絡的聯合式IETM發展奠定了基礎。三、 IETM的分類及功能IETM從無到有，其數據格式、顯示的方式、實現的功能都在逐漸的改變。根據IETM存儲內容的體系結構、數據格式、顯示方式和功能的不同，美軍將IETM分為五級別，這五個級別標志著IETM的從低級向高級IETM發展的狀況。它們的體系結構的示意圖如圖1所示。第1級電子索引頁面圖像數字化頁面圖像，旨在借助于自動化查找頁面圖像，實現全面顯示。使用時允許使用導航訪問任意頁面。該系統能在圖書資料室使用或用于資料的閱讀和查詢。第2級電子滾動式文檔交互式的ASCII編碼文檔顯示系統，使用智能索引和超文本鏈接插入到標記文件中。通常該文檔是頁面式文本簡單轉化的結果，幾乎不要作者重新創作，除了增加超文本鏈接標記外，用戶可調用(即觸發)其它過程(如動畫，視頻)。第3級線性結構的IETM技術信息的交互顯示。它用SGML標記符合MIL-PRF-87268特征的信息，使用超文本顯示，并在最大程度上使IETM的顯示與MIL-PRF-87268的規定相一致。它以線性SGML文檔而不是以層次數據庫為基礎。導航建立在由作者開發的特征結構的基礎上，如提示符，對話框和“NEXT”內容驅動邏輯功能。第4級層次結構的IETM技術信息的交互式顯示。它專門用于創建與維護非冗余關系的或面向對象的層次數據庫。它按照DoD的IETM規范(MIL-PRF-87268AMIL-PRF-87269AMIL-Q-87270)的要求進行交互顯示，這一級與第3級相比，主要是元數據的管理方式不同，用戶顯示比較相似。第5級綜合數據庫的IETMs屬于綜合電子技術信息系統(InteractiveElectronicTechnicalInformationSystemIETIS)是由第4級交互式顯示與其它過程的數據綜合而成，集成的其它過程數據包括信息顯示的專家系統規則和其它用戶應用程序，例如診斷和計算機管理培訓。各類IETM都有自己的特點，有自己的使用對象。目前，美國很多武器裝備配備的IETM一般屬于比較先進的四級，但幾乎沒有已經投入使用的技術文檔和技術手冊屬于真正的五級。在IETM的在IETM發展的過程中，IETM的功能也有了不同意義上的擴展，具備了一些培訓的功能。美國海軍開發了一種具有自我輔導訓練功能的軟件，交互式多媒體課件(ICW，InteractiveCourseware)就與IETM具有很多相似的特征和功能。這種多媒體課件代替了一些過去需要在院校課堂培訓的有關裝備使用、維修和保障的內容。通過ICW系統，減少技術培訓課程科目和培訓周期。例如，裝備使用人員可以把ICW帶回艦艇上，邊工作實踐邊學習。在實際訓練過程中，明顯增加了培訓的信息量、縮短了培訓時間，減少了教學成本，提高了培訓效果和訓練效率。由于計算機的便攜化，加載IETM的計算機可以在各處使用，因此，加入培訓和工作操作功能，很大程度上消除了地理區域上的培訓約束，并且可以邊工作邊進行訓練。這種培訓的功能，在一定程度上消除了技術人員使用技術手冊時的“面向頁”的習慣，符合保障信息化發展的要求，對推行IETM有很大的好處。四、IETM的應用現狀IETM在國外的應用狀況1992年，美國國防部面對現實需求，提出開展IETM項目的研究與開發。經過十多年的努力，美國國防部和海軍部制定了一系列通用標準和專用標準，用以指導IETM的開發、應用與實施，并以統一的格式規范IETM的開發質量，使IETM能在不同部門之間、不同計算機平臺上互操作，進而實現美三軍之間的互操作。2003年美伊戰爭，IETM在各類信息化裝備中得到充分應用：在“長弓-阿帕奇”(AH-64D)直升機的數字化維修系統中，在“艾布拉姆斯”主戰坦克的數字診斷與預測“工具箱”中，都出現了IETM的身影。通過IETM可以有效提高故障診斷速度，減少維修人員的工作量，改善維修方法和過程。韓國軍方起先引進美國技術，后來組織專家進行一年多的研究開發，形成了適合本國需要的IETM技術，現已開發出Tmp@pyruxv2.0IETM制作工具；臺灣省軍方購買的大量美國武器裝備，如陸軍M60A3坦克、海軍第二代艦艇和空軍的F-16戰機等，仍使用傳統紙型技術手冊，因此臺“國防部”的中山科學研究院、國防管理學院、華夏科技公司等研究機構深入研究IETM，并進行專題研討和在院校開設課程；北大西洋公約組織(NATO)在CALS戰略的研發方面處于相對的落后局面，但從1998年以來，受美國國防部的影響，NATO積極采取各項步驟，努力推動實施CALS戰略，強調以數據格式標準為先導，將IETM作為一種重要的CALS應用技術加以研究。五、IETM成功案例案例1：美國空軍F-22戰斗機便攜式維修輔助裝置（PMA）F-22是美國空軍用以代替F-15的第四代戰斗機，其綜合維修信息系統（IMIS）中包含有一種便攜式維修輔助裝置（PMA）。PMA是一臺供維修人員帶到外場去的經過加固的計算機，它是維修人員與飛機及其各系統的主要接口。PMA可以運行IETM，通過它可以預訂備件，將各種維修工作記錄在維修表格中。該PMA由聯信公司（AlliedSignal）研制，重約4.5千克，使用氫化鎳電池，使用鍵盤和功能鍵進行數據輸入，在太陽光下完全可讀。PMA給維修人員帶來的最大好處之一是，基于IETM可在PMA上顯示一套詳細的維修規程，告訴維修人員如何檢查和更換某個部件。這些說明是交互式的，根據在維修工作過程中可能遇到的情況，向維修人員提供不同的信息。IETM的圖形取自用于飛機設計的三維計算機數據庫，并被轉化成經過簡化的二維圖，這樣便于使用，而且從技術的角度看得更加清楚。將IETM顯示在PMA上，這樣就不需要在外場翻閱厚本的技術資料，更改時也省去了煩瑣的換頁過程。PMA的工作過程是這樣的：維修人員走到飛機跟前，將PMA插到飛機上的一個數據口（位于輪艙和駕駛艙里），由它來接受指令。維修人員首先用PMA來激勵某個系統，進行一次BIT（機內測試）檢查，核實故障。如果維修說明要求打開武器艙的艙門，維修人員就可以通過PMA將艙門打開，而不需要真實進入駕駛艙。由于PMA是一個電子系統，所以它用的是最新的技術規程資料，并只顯示最新的內容。在飛機旁，維修人員可以先滾動屏幕，瀏覽整個工作項目，然后完成各個步驟。如果存有疑問，維修人員可以將PMA圖形中的某個部分放大或縮小。如果維修時需要零部件，可以向“維修控制”部門發一條信息，等他回去取時，零件就準備好了，他再到外場去將零件換上。該維修工作完成后，PMA就將它記錄下來，將信息送到維修控制部門。通過PMA還可以傳送故障、零部件使用情況和消耗品等其他數據。案例2：美國陸軍“長弓啊帕奇”（AH-64D）數字化維修系統“長弓-阿帕奇”直升機（AH-64D）是陸軍在此次伊拉克戰爭中的主戰裝備，該裝備已采用數字化維修系統。目前AeI公司為此裝備開發的數字化維修系統包括：“長弓”綜合維修保障系統（LIMSS），交互式電子技術手冊（IETM）以及網絡化體系結構的”藍寶石維修管理系統”。采用數字化維修技術可以減少飛機維修人員的工作量，改善維修方法和過程；更直接地收集和確定與每一項維修任務有關的人力、備件、工具及時間。美陸軍已授予航空系統國際公司（AeI）一項合同，利用“長弓阿帕奇”（AH-64D）來演示驗證數字化維修技術為陸軍帶來的益處，合同期限從2002年9月至2004年6月。案例3：美陸軍主戰坦克的數字診斷與預測“工具箱”在此次伊拉克戰爭中，美陸軍主戰坦克裝備的信息化技術提高其自我保障能力。該類裝備配備了一種數字診斷與預測“工具箱”，其主要技術就是采用了IETM。裝備使用者可依據最新電子技術手冊，對裝備進行簡單修理；對那些搞不懂的問題，還可以借助數字化通信網，向遠在千里之外的專家請教，通過專家指導實現遠程修理。據美軍中央司令部新聞會介紹，擔負南部主攻任務的美軍第3機步師所有的坦克都配備了這種數字化的“工具箱”手冊，士兵們往往在戰斗間隙參照“工具箱”對坦克進行必要的維護。同時，五角大樓的后勤專家也通過先進的通信網對前方的士兵進行維修指導，從而減少了機械的故障率，保障了部隊的前進速度。案例4：美國海軍交互式電子技術手冊在1994年，美國一家名為MartinMarietta的公司，使用超媒體交互式電子文書制作工具，花了將近一年的時間完成美國海軍的蒸汽渦輪機維護手冊（GasTurbineTechnicalManual）。此交互式電子文件手冊（InteractiveElectronicTechnicalManual-IETM）的每一個計劃，都包含了100000頁以上的文字和14000個以上圖形文件，另外配合聲音、影像和動畫的多媒體效果，在這之間共動用了20多位專家來完成此一計劃。此計劃獲得空前的成功，因為它為美國海軍節省了18%~44%的機器維修時間，并且減少了50%的訓練課程及43%的訓練天數。當前IETM技術在民用領域也有廣泛的應用:如LamResearch公司的交互式服務手冊、福特汽車公司的發展服務軌道系統、美國富達投資公司（FidelityInvestmentCompany）的“客戶程序和專款咨詢系統（ProceduresManual/FundInformationSystem）”等。六、IETM應用前景裝備保障信息化就是在裝備保障領域，以高技術特別是信息技術為支撐，充分利用裝備保障信息資源，創新裝備保障手段，不斷提高裝備保障的信息化、智能化水平。IETM技術集數字化技術、因特網技術和人工智能技術于一體，是新時期實現裝備保障信息化的關鍵技術之一。以IETM推動裝備保障的數字化和信息化，其所帶來的經濟效益和對工作效率產生的影響是巨大的。20世紀90年代初美國防部就將F-16戰斗機的750000頁技術文檔制作成為39片CD-ROM,在其他一些武器系統也積極采用IETM，取得了很好的效益。據美國國防部在Internet所發布的材料透露，USSEisenhower航空母艦由于使用IETM，進度提前18個月，節省8000萬美元；SH-60直升機由于使用IETM，每年節省300萬美元；美國海軍AEGIS作戰系統由于使用了IETM每年至少節約100萬美元；巡航導彈（PatriotMissile）由于使用IETM，每年僅紙張節省費用達25萬美元。據統計，使用IETM，可以使生產效率提高70%、失誤率50%、查詢時間節省50%、復制費用減少70%