軍用航空發動機IETM數據模塊編碼規則研究

安燕霞 曲秀秀 呂天波

摘要：基于Sl000D標準對數據模塊的編碼要求，討論了軍用航空發動機技術資料的特點和手冊數據的來源，提出了數據模塊編碼的設計流程，從數據模塊編碼和信息控制碼兩種重要的編碼要求出發，結合軍用航空發動機技術資料的特點提出了軍用航空發動機數據模塊編碼規則并應用于具體實例中，可作為指導軍用航空發動機交互式電子技術手冊數據模塊編碼標準制定的設計依據，對其他大型復雜裝備IETM設計也具有指導和借鑒意義。

關鍵詞：編碼規則；IETM；設計流程；數據模塊編碼

Keywords：data module encoding rule；IETM；design flow；data module coding

0 引言

隨著軍用航空發動機產品復雜程度日益提高，在設計、生產、使用、維修和保養等各階段都需求大量的技術資料，傳統紙質技術資料有維護和使用效率低下、存儲困難等問題，無法滿足后勤快速響應、高效的使用需求。交互式電子技術手冊（IETM）具有方便維修與降低保障費用的功能，特別是其快速查閱、信息檢索、故障定位、方便攜帶的特點引起軍方和裝備研制單位的高度重視，因此開展軍用航空發動機IETM研究具有十分重要的意義。

S1000D標準是國際上應用最為廣泛、最為成熟的制作IETM的標準，國內指導IETM制作的GJB 6600也是在S1000D標準的基礎上消化、吸收而制定的。由于Sl000D標準只為IETM的制作提供了一個開放系統描述方法，標準中并沒有提出任何一種適合于軍用航空發動機特點的IETM系統實現方案，因此需要研究軍用航空發動機的IETM業務規則，而數據模塊的編碼規則是業務規范中的核心內容。本文以S1000D標準為依據，結合軍用航空發動機的特點，主要對軍用航空發動機IETM數據模塊的編碼規則開展研究。

1 數據模塊編碼流程

S1000D標準采用數據模塊（DM）組織技術信息。數據模塊是S1000D標準中的一個核心概念，是IETM中最小的獨立信息單元。一個數據模塊是一個自我包含、包含裝備一部分信息的數據單元，不可分割，具有原子性，它利用文字、表格、圖形、圖像、音頻和視頻、動畫等多媒體描述裝備的組成、維修和操作步驟等技術信息的完整的數據單元。

每個數據模塊結構都包含標識和狀態段（IDSTATUS）以及內容段（CONTENT），如圖1所示。

按照S1000D標準需要定義數據模塊的標識和狀態，而數據模塊編碼是在CSDB中唯一的標識符，這就需要對數據模塊的所有編碼進行定義，才能夠實現數據模塊在軟件中的管理。從技術內容方面來說，制定軍用航空發動機IETM數據模塊編碼規則存在以下問題。

1）編制很不規范。軍用航空發動機的技術資料大部分是紙質的，基本上是參照俄羅斯的技術手冊進行編制的，內容結構以章節的形式組織，不符合S1000D標準中數據模塊組織內容的形式。

2）內容不完整。完整的軍用航空發動機IETM編碼規則需要考慮軍用航空發動機技術手冊所有可能涉及的技術資料內容。由于現有的技術手冊不可能完全滿足今后用戶的使用需求，所以應盡可能分析發動機技術手冊內容的所有數據來源，如設計過程中產生的發動機零部件的工程技術資料、進行發動機保障性分析時產生的結果數據，使用維修、測試過程中產生的數據以及現有的技術資料等，并且根據實際需要不斷地補充完善技術資料內容。

制定數據模塊編碼準則時，分析研究S1000D標準、相關標準中數據模塊的編碼要求，按照功能結構和物理結構進行分析，以S1000D標準的碼段為基礎向下逐層拆分，分割數據，劃分數據內容。

同時，兼顧多路徑信息訪問的功能，保證數據模塊的唯一性，建立數據模塊的重用關系。盡可能地將所有的相關信息都反映在數據模塊中，以便組織相互之間的鏈接關系。

綜上所述，制定軍用航空發動機IETM編碼規則要盡可能考慮各類型航空發動機的結構，對數據模塊編碼的各碼段進行規定，具體型號使用時就可以適應性地裁剪，形成專用型號的編碼規范。編碼流程總結如圖2所示。

2 軍用航空發動機數據模塊編碼

按照S1000D標準，數據模塊代碼是用以標識每個數據模塊的“身份”的，一個數據模塊引用另一個數據模塊也是靠引用DMC來實現的，一般DMC最少由17個、最多37個字母數字混合編排而成，分為8個碼段，其組成結構如圖3所示。

2.1 型號識別碼

型號識別碼（MIC）由2～14位字母或數字組成，用來標識裝備型號。對于軍用航空發動機來說，可根據具體的型號來定義。

2.2 系統差異碼

系統差異碼（SDC）由1～4位字母或數字組成，用來標識裝備型號未發生變化但某一功能系統的配置發生變化時的代碼。按照標準要求，同一個型號不同批次的裝備，結構上會有一些差別，因此描述該結構的數據也會不同，這時可以通過系統差異碼來標識不同的批次，如A、B、C等。

2.3 系統劃分碼

系統劃分碼（SNS）由3個碼段組成，用于標識分解裝備的層次結構。

按照相關軍用航空發動機標準，軍用航空發動機SNS編碼由6位編碼組成，即兩位系統碼、兩位分系統/分分系統碼、兩位單元或組件碼。

標準規定了SNS的前三位編碼，后三位編碼為用戶預留了自定義空間，航空發動機使用的系統碼段為71～80。

后三位編碼可根據技術資料編制需求分析決定是否進行下一級的細分。如果某零部件是關重件，技術資料中需要對該結構進行詳細描述或者涉及到該零部件下一級的拆卸安裝、使用維護等內容，那么就需要進一步細分為子子系統，后者的代碼值自行劃分，編碼按“01”“02”…“09”……順序編碼。當細分的順序碼超過99時，用“A1～A9”“B1～B9”…“Z1～Z9”進行編碼。若子子系統需要繼續劃分為單元或組件，則后者的代碼值可由裝備的承制方自行規定。單元或組件的編碼按“01”“02”進行順序編碼。當細分的順序碼若超過99時，用“A1～A9”“B1～B9”…“Z1～Z9”進行編碼。

按照S1000D標準，73-00-00為發動機燃油和控制系統，該系統又分為分配、控制、指示。在技術資料描述中，軍用航空發動機分為低壓燃油系統、主燃油系統、加力燃油控制系統、噴口控制系統，這些分系統無法嚴格劃分到分配、控制和指示中，而且每個分系統下又包含了具體的部件或零件。對于這樣的特殊情況，本文提出制定統一的處理原則，將低壓燃油系統、主燃油系統、加力燃油控制系統、噴口控制系統統一放入發動機燃油和控制系統中，然后對上述四個系統按照結構組成及系統功能分別置于分配、控制、指示三個子系統下，再按照功能結構進一步分解。此外，同屬于若干系統的部件，統一放入發動機的總論里，作為一個總論的部件。

例如，按照上述規則劃分SNS，定義73-10-00為低壓燃油系統，73-11-00為低壓燃油系統分配，73-12-00為低壓燃油系統控制，73-13-00為低壓燃油系統指示，73-20-00為主燃油系統，73-21-00為主燃油系統分配，73-22-00為主燃油系統指示，73-23-00為主燃油系統控制。

這種規則既保證遵循了S1000D標準，又處理了軍用航空發動機系統的特殊性，并且保證了IETM手冊描述與原始工程數據的一致性。

2.4 分解碼/變量

分解碼/變量（DC/DCV）由2位字符組成，默認為00，用于標識裝備中的組件和組件狀態或版本，表示更細一級的零部件維修信息適用的組件拆卸對象，可根據手冊數據表達需要按“01”“02”“03”……順序編碼進行拆分。

2.5 信息碼與差異碼

信息碼與差異碼（IC/ICV）體現數據模塊內容部分給出的、相關的行為活動的信息。信息代碼中的層級主要包含一級碼和二級碼。一級碼分為九類，如表1所示。

數據類型差異包括手段、方式、方法、條件、類別等，以ICV區別。信息碼定義中默認值為“A”，也可以以“B”“C”等字母順序編號，以此類推。

一般對于簡單的數據內容，不對信息代碼進行細分，默認S1000D定義的信息代（IC）規則。只有當數據信息需要擴展、詳細說明或者數據類型比較復雜時，為避免歧義，才對信息代碼進行細分。

當信息代碼采用二級代碼時，二級代碼必須置于上一級信息代碼對應的下級。在自定義IC過程中，既保證不能與S1000D標準中的IC定義重復、沖突，也要能精確體現技術數據類型。

例如，為了描述發動機起動、慢車、加速、中間、加力、減速等多種狀態的故障隔離，定義采用在一級代碼400下以42A、42B、42C、42D、42E、42F來表示上述狀態。

2.6 對象信息適用碼

對象信息適用碼由1位字符組成，宜用字母編碼。發動機手冊數據信息對象可能存在三種情況，可能直接安裝在設備上，可能從裝備上拆下來但對象仍安裝在主要組件上，也可能在工作臺上，因此信息對象適用碼選用兼顧三種情況的適用碼“D”。如XXXX-A-72-53-00-00A-920A-D表示渦輪后機匣更換，且該信息對于是否在安裝車上都適用。

3 信息控制碼

信息控制碼（ICN）用于對圖解、多媒體對象以及與數據模塊相關的其他數據進行標識。在CSDB中，ICN是圖解目錄、多媒體或其他與數據模塊相關數據的唯一標識（見圖4），通過ICN可以建立這些資源與數據模塊之間的關系。

3.1 型號標識碼

型號標識碼（MI）可以在2～14位之間任意定義。航空發動機的型號標識碼就是發動機型號，應與數據模塊編碼的MI一致。

3.2 系統差異碼

系統差異碼（SDC）默認系統差異碼“A”，與型號差異碼制定規則一致。

3.3 系統標準編碼

系統標準編碼（SNS）與數據模塊編碼的SNS一致。通過對航空發動機的數據分析，確定其主要描述對象為發動機及內部組成結構，包括系統級、子系統、子子系統、部件，航空發動機結構采用6位SNS編碼已經可以滿足分解要求。

3.4 責任合作方代碼

責任單位為手冊交付單位，責任合作方代碼（RPC code）采用字母“A”表示。

3.5 創作單位碼

當前我國沒有制定統一的企業代碼，創作單位碼（OC）一般由型號總體單位制定。

3.6 信息序列號

信息序列號（UI）從“00001”“00002”“00003”順序編號，直到“99999”。

3.7 信息變型號

多媒體信息都為基本型，沒有變化，信息變型號（VC）默認值“A”。

3.8 發布編碼

發布編碼（IN）默認值為“001”，當手冊信息更新時，代碼按照“002”“003”……順序編碼。

3.9 密級碼

密級碼（SC）是用于標識手冊中的圖形、圖像、聲音、動畫和視頻等多媒體信息安全級別的代碼，由2位阿拉伯數字字符組成。“01～05”依次表示5個等級：“公開”“內部”“秘密”“機密”和“絕密”。

4 應用

按照數據模塊編碼規則，對兩個數據模塊的編碼進行說明，分別為：××-A-73-11-02-00A-250A-D和ICN-××-A-77-53-00-00A-B0106-00001-A-001-02。

1）編碼中的73-11-02表示總燃油濾，按照S1000D標準，73為發動機燃油和控制系統，而發動機燃油控制系統又劃分為低壓燃油系統、主燃油系統、加力燃油控制系統、噴口控制系統等系統，按照采取的SNS原則，對上述四個系統按照結構組成及系統功能分別置于分配、控制、指示三個子系統下，總燃油濾屬于低壓燃油系統，歸為分配燃油的功能，因此定義73-11為低壓燃油系統，按照分配功能的附件順序總燃油濾的SNS為73-11-02，本數據模塊描述清洗功能，直接選用標準中的信息代碼。

2）77-53-00表示滑油溫度傳感器，B0106為創作單位代碼，00001為信息序列碼，A為信息變型碼，001為信息發布碼，02為內部密級。

5 結論

本文以S1000D為標準，針對眾多型號、眾多批次的問題提出統一編寫原則，解決了軍用航空發動機系統、結構無法按標準劃分的問題。

數據模塊編碼規則是IETM業務規則中一個非常重要的規則。對于軍用航空發動機或者其他復雜的大型裝備來說，主機單位在項目初期不僅要做出頂層規劃，而且要考慮各型號或批次的繼承性、一致性，制定項目統一的IETM標準，各附件或承制單位才能依照該標準進行分解實施。

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作者簡介

安燕霞，高級工程師，主要從事航空發動機六性與適航工作。