大數(shù)據(jù)在航空裝備維修保障中的應(yīng)用研究

文｜姬觀華

大數(shù)據(jù)在航空裝備維修保障中的應(yīng)用研究

文｜姬觀華

關(guān)于大數(shù)據(jù)，目前業(yè)界還沒有一個統(tǒng)一的定義，只有幾個一致的觀點。其中比較有代表性的觀點之一是梅爾夫阿德里安（Merv Adrian）在2011年初寫的一篇文章中所稱：“大數(shù)據(jù)走出了常用硬件環(huán)境和軟件工具在可接受的時間內(nèi)為其用戶收集、管理和處理數(shù)據(jù)的能力。”比較有代表性的另一觀點是麥肯錫全球數(shù)據(jù)分析研究所（Mckinsey Global Institute）在2011年5月發(fā)表的一篇論文說：“大數(shù)據(jù)是指大小超出了典型數(shù)據(jù)庫軟件工具收集、存儲、管理和分析能力的數(shù)據(jù)集?！?。兩個觀點預(yù)示著大數(shù)據(jù)的界定會隨著技術(shù)的進步而變化，于是，此后的2012年被人們稱為“大數(shù)據(jù)的跨界年度”。

經(jīng)過幾年的迅猛發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，大數(shù)據(jù)（Big Data）是繼物聯(lián)網(wǎng)、云計算等信息技術(shù)和服務(wù)模式產(chǎn)生之后而出現(xiàn)的新概念。從本質(zhì)上看，大數(shù)據(jù)是信息化發(fā)展至一定階段的產(chǎn)物，它可以應(yīng)用于現(xiàn)實生產(chǎn)、生活的方方面面。綜合分析目前大數(shù)據(jù)的應(yīng)用研究領(lǐng)域及發(fā)展現(xiàn)狀可知，航空兵的航空裝備維修保障具備了數(shù)據(jù)規(guī)模大大超出傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件處理能力的數(shù)據(jù)集合這一界定，因此，探索在航空裝備維修保障中，如何應(yīng)對“大數(shù)據(jù)”挑戰(zhàn)和借助大數(shù)據(jù)來提高對海量維修保障信息的掌控能力，發(fā)揮信息在裝備維修決策和維修工作流程控制中的主導(dǎo)與支撐作用，已成為深化航空兵軍事斗爭準備的重大現(xiàn)實課題。

一、大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)的區(qū)別與聯(lián)系

如今到處傳播的信息比以往任何時候都多出了許多，而且這樣的一種趨勢也正在應(yīng)用于非同尋常的新用途。大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)截然不同，互聯(lián)網(wǎng)使數(shù)據(jù)的收集和共享方便了很多。大數(shù)據(jù)的意義并不僅僅是通信，其本質(zhì)是我們可以從大量的信息中學(xué)習(xí)到從較少量的信息中無法獲取的東西。

如果說80年代誕生的互聯(lián)網(wǎng)，通過幾十年的發(fā)展，改變的形式，增加了媒介，和平重塑了人們的交流方式。那我們可以這樣說，大數(shù)據(jù)可能會改變?nèi)藗兯伎际澜绲姆绞健Ｒ虼?，它與互聯(lián)網(wǎng)不同，標(biāo)志著社會處理信息方式的變化。

二、大數(shù)據(jù)本質(zhì)及特點

（一）本質(zhì)

大數(shù)據(jù)是指信息的指數(shù)級增長、獲取和使用；從技術(shù)的復(fù)雜度上看，是指非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)很難用傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理方式去處理；從信息處理的時效性上看，數(shù)據(jù)量如此之大，數(shù)據(jù)如此復(fù)雜，還必須及時處理。

多大的數(shù)據(jù)才稱為大數(shù)據(jù)。從量值角度看，至今仍沒有統(tǒng)一的定義標(biāo)準。習(xí)慣性認為，大數(shù)據(jù)的量級應(yīng)該是是PB級。也有專家指出，不需要給出“什么是大”定出一個具體的“尺寸”，大數(shù)據(jù)之“大”并不僅僅在于其“容量之大”，而且還在于數(shù)據(jù)的收集、保存、維護以及共享等極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)賦予大數(shù)據(jù)之“大”更多的意義。

比如分析和使用的數(shù)據(jù)在大量增加，通過這些數(shù)據(jù)的交換、整合和分析，可以發(fā)現(xiàn)新知識，創(chuàng)造新價值，帶來大知識、大科技、大利潤和大發(fā)展。

（二）特點

1．體量海量化。

直接體現(xiàn)在數(shù)據(jù)的存儲規(guī)模龐大。大數(shù)據(jù)現(xiàn)在已經(jīng)擺脫了GB和TB的衡量標(biāo)準，PB，F(xiàn)B，ZB級別成為了大數(shù)據(jù)的常用計量單位。

2．類型多樣化。

主要包括結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化和半結(jié)構(gòu)化等數(shù)據(jù)。除了按照二維表結(jié)構(gòu)存儲的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)，還有來自互聯(lián)網(wǎng)、個人電子設(shè)備以及遍布全球各個角落的傳感器構(gòu)成的文檔、音頻、視頻、圖片、地理信息等眾多的半結(jié)構(gòu)化、非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，并在數(shù)據(jù)量上構(gòu)成了“大數(shù)據(jù)”的主體。

3．處理快速化。

隨著高性能計算應(yīng)用市場的日益發(fā)展，數(shù)據(jù)的分析和處理速率不斷提高。比如國內(nèi)的淘寶、12306等這些平臺承載著大量的客戶并在時刻產(chǎn)生著新的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)都需要得到快速的處理以提高用戶、客戶的消費體驗和滿意度。

4．價值碎片化。

“大數(shù)據(jù)”由于數(shù)量大、種類多、速度快，使得其價值分散碎片化。通常情況下，在大量信息中，只有很少一部分信息有價值，挖掘大數(shù)據(jù)的價值類似沙里淘金。以偵察視頻為例，在連續(xù)不斷監(jiān)控過程中，有用的數(shù)據(jù)可能僅為數(shù)秒。

三、大數(shù)據(jù)在航空裝備維修保障中的應(yīng)用

如今的航空裝備維修保障要求精確化、科學(xué)化保障，因此特別需要運用大數(shù)據(jù)及其技術(shù)對各類信息資源進行快速融合、深度挖掘、實時傳輸、海量存儲和安全維護，以確保為各級航空裝備維修保障人員及航空裝備維修保障工作管理機構(gòu)和部門實現(xiàn)實時感知態(tài)勢、高效分配保障力量及資源、同步籌劃維修保障方案和精準控制維修保障工作提供重要支撐。

（一）保障航空裝備維修保障信息感知

大數(shù)據(jù)條件下航空裝備維修保障，在很大程度上體現(xiàn)為維修信息獲取分析和保障資源調(diào)配速度的競賽，對裝備維修信息的實時性提出更高的要求。大數(shù)據(jù)及其技術(shù)在航空裝備維修活動中，利用強大的數(shù)據(jù)處理和分析功能，將各種作業(yè)終端獲取的故障、拆裝、更換、改裝、修理、調(diào)整等海量維修工作數(shù)據(jù)和任務(wù)計劃、維修人員等自然信息進行快速準確的融合收集、處理、存儲，形成全維一體的航空裝備維修保障信息源，達成航空裝備維修保障單元之間能夠?qū)崟r感知航空裝備維修保障信息。

（二）保障航空裝備維修保障決策

一是決策信息容量巨大。大數(shù)據(jù)以其強大的網(wǎng)絡(luò)存儲能力，為信息資源提供全方位、全天候的信息存儲服務(wù)，存儲各種航空裝備維修保障數(shù)據(jù)資料，以及實時獲取的海量維修保障信息，并提供維修保障信息處理服務(wù)。

二是決策信息融合迅速。大數(shù)據(jù)以其龐大的服務(wù)器群，具備將復(fù)雜任務(wù)分解成多個子任務(wù)的能力，并提供多服務(wù)器同步運行任務(wù)服務(wù)，可對裝備維修保障信息實施快速匯聚和融合，為保障指揮機構(gòu)和指揮員隨時、隨地提供所需參考信息和決策模型，并能及時、同步更新信息，確保信息的新鮮度。

三是決策信息使用方便。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)⒆钚碌暮娇昭b備維修保障信息進行綜合，融合形成各類實時態(tài)勢圖，同步推送給各級航空裝備維修保障機構(gòu)，使機關(guān)和保障指揮員能夠基于可視化態(tài)勢圖進行快速有效的決策。

（三）保障航空裝備維修保障精確控制

一是保障任務(wù)直達一線。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，統(tǒng)一各類數(shù)據(jù)編碼和數(shù)據(jù)格式標(biāo)準，建立格式化消息數(shù)據(jù)庫，航空裝備維修保障指揮員可利用廣域分布的云計算網(wǎng)絡(luò)，將武器控制信息直送一線維修保障人員，實現(xiàn)基于格式化數(shù)據(jù)的無縫式管控。

二是維修保障精確度更高。利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，將遠程專家診斷系統(tǒng)、故障信息分析處理系統(tǒng)、維修保障資源庫、維修人員能力素質(zhì)信息系統(tǒng)實現(xiàn)互聯(lián)互通，提供動態(tài)、實時、準確的航空裝備故障信息，縮短航空裝備維修信息的流轉(zhuǎn)時間，提高數(shù)據(jù)的精度，為快速精確實現(xiàn)航空裝備修復(fù)提供系統(tǒng)支持。

四、提升航空裝備維修保障中大數(shù)據(jù)運用效益需要加強的建設(shè)重點

準確及時的維修數(shù)據(jù)是航空裝備保障工作的基礎(chǔ)，必須著眼大數(shù)據(jù)背景下航空裝備維修保障的需求，突出以信息獲取、傳輸、處理和分析等系統(tǒng)建設(shè)為重點，加快構(gòu)建多維互通、深度融合的數(shù)據(jù)共享體系。

（一）開發(fā)航空裝備保障輔助支持與數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

加快建立航空裝備保障質(zhì)量監(jiān)測系統(tǒng)，維修效率仿真評估系統(tǒng)，裝備保障任務(wù)輔助決策系統(tǒng)；建立覆蓋所有機型的機、軍、特、電、無等專業(yè)的維修子數(shù)據(jù)庫，針對不同氣候環(huán)境、不同地理環(huán)境、不同任務(wù)對象等應(yīng)用數(shù)據(jù)庫，航空裝備維修保障模擬仿真和效能評估數(shù)據(jù)庫。通過對海量數(shù)據(jù)進行深入挖掘分析，重點解決維修工作經(jīng)常性、復(fù)雜性、多發(fā)性、危險性的信息綜合處理問題，為各級航空裝備維修保障單位提供決策支持。

（二）建立機關(guān)、部隊、駐地、外訓(xùn)四位一體的信息獲取網(wǎng)絡(luò)

航空裝備維修保障信息獲取既要依靠機關(guān)部門下發(fā)任務(wù)和統(tǒng)計數(shù)據(jù)來獲取信息，也要重點發(fā)展一線部隊、駐地內(nèi)場、駐地外場、外訓(xùn)營地等各實裝配置點的信息獲取終端。機關(guān)、戰(zhàn)區(qū)、基地、航空兵師等上級業(yè)務(wù)主管部門主要用于提供頂層級航空裝備維修保障信息并且能夠及時將重要、關(guān)鍵航空裝備維修保障信息分發(fā)或推送，航空兵團（旅）級機務(wù)大隊是航空裝備維修保障信息獲取的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是信息審核的重要節(jié)點，其提供的航空維修保障信息質(zhì)量是整個航空裝備維修保障信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)。此外，在作業(yè)終端，比如起飛線、停機坪、修理庫、試車場等等實際航空裝備維修保障工作發(fā)生地點也應(yīng)配備有便捷的航空裝備維修保障信息錄入、查詢終端。

（三）構(gòu)建高速帶寬的信息傳輸網(wǎng)絡(luò)

一是升級改造現(xiàn)有信息平臺及網(wǎng)絡(luò)，增加對外場LRU和內(nèi)場SRU維修信息融合處理能力。通過對多種傳感器信息進行標(biāo)準化、系統(tǒng)化集成，提高維修信息綜合處理、融合顯示和分發(fā)、傳輸、儲存的自動化程度，解決態(tài)勢顯示不一、綜合判別維修目標(biāo)能力弱的問題。二是研發(fā)新型航空裝備維修信息傳輸網(wǎng)絡(luò)，滿足信息實時傳輸快、容量大、可靠性高、抗干擾能力強、通信距離遠和安全保密性好的需求，解決外場駐訓(xùn)、重大任務(wù)、對抗演練、自由空戰(zhàn)中短時性、高要求的任務(wù)維修保障難的問題。三是建立航空裝備維修信息資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，及時更新相關(guān)數(shù)據(jù)，具有維修保障效能仿真和自動比對維修質(zhì)量效益的功能，實現(xiàn)維修保障輔助決策與維修質(zhì)量鑒定的智能化

（四）組建分布交互式的信息處理系統(tǒng)

通過對服務(wù)器和存儲架構(gòu)，以及信息管理架構(gòu)的大幅調(diào)整，采取分布式數(shù)據(jù)庫技術(shù)、分布式文件系統(tǒng)和各種分布式存儲方案等，將各類裝備保障機構(gòu)、保障指揮要素和保障工作執(zhí)行單元等，組建成一體化航空裝備保障任務(wù)處理系統(tǒng)。通過標(biāo)準化的流程和工具對不同裝備維修保障單元所提交的維修數(shù)據(jù)，綜合處理出一個預(yù)定義好且高質(zhì)量的分析結(jié)果，為有效實施異地分布、同步?jīng)Q策、并行交互作業(yè)提供支撐。

五、結(jié)束語

大數(shù)據(jù)是當(dāng)前時代潮頭，只要能把握住機遇，及時吸收消化大數(shù)據(jù)在其它領(lǐng)域的先進成果，必然能夠把航空裝備維修保障工作和質(zhì)量提升到新的層次，帶來巨大軍事和經(jīng)濟效益。

作者單位：空軍第一航空學(xué)院航空電子工程系