大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的運用分析

楊波

【摘 要】 大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用，有效解決了空管部門管理滯后、維修缺乏保障、難度大及成本高的問題。在提高民航空管運行管理水平和保障能力方面具有重要意義。因此，本文概述了大數(shù)據(jù)技術(shù)，闡述了大數(shù)據(jù)及其對民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的影響，并對大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用進行了探討和分析。

【關(guān)鍵詞】 大數(shù)據(jù)技術(shù) 處理 民航空管 監(jiān)控系統(tǒng) 影響 運用

一、大數(shù)據(jù)技術(shù)的概述

大數(shù)據(jù)技術(shù)是指以海量數(shù)據(jù)為依托的全新數(shù)據(jù)處理態(tài)度和方法，其主要是運用新技術(shù)對數(shù)據(jù)進行全新的觀察和處理，并將結(jié)果運用于社會生產(chǎn)生活各部門，從而實現(xiàn)社會價值和經(jīng)濟效益。大數(shù)據(jù)具有海量性、多樣性、高速性、易變性等特點，其中海量性指全球的數(shù)據(jù)量異常龐大，保持逐年增長之勢;多樣性指多媒體、網(wǎng)絡(luò)日志等新型數(shù)據(jù)大量涌現(xiàn)，呈現(xiàn)多結(jié)構(gòu)之勢;高速性指數(shù)據(jù)分析與處理的速度不斷提高，流程不斷簡化;易變性指大數(shù)據(jù)具有多層級的結(jié)構(gòu)，具有不規(guī)則和模糊的特性，會造成分析結(jié)果的不確定性。

二、大數(shù)據(jù)的處理及其對民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的影響

1、大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理流程。在大數(shù)據(jù)信息處理階段，為了保證大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠完整、快速的識別其中關(guān)鍵技術(shù)，往往會通過多種技術(shù)手段完成數(shù)據(jù)的發(fā)掘，主要表現(xiàn)為：

1.1數(shù)據(jù)的采集。大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集是利用多個數(shù)據(jù)庫客戶端完成的，這些客戶端會以App、Web的形式存在，用戶能夠通過這些數(shù)據(jù)庫完成基本的信息查詢與處理工作。同時由于大數(shù)據(jù)技術(shù)本身就具有多種信息編輯能力，所以在數(shù)據(jù)處理過程中，大數(shù)據(jù)技術(shù)能夠支持大量用戶的同時訪問要求。

1.2數(shù)據(jù)的導(dǎo)入與預(yù)處理。大數(shù)據(jù)技術(shù)的數(shù)據(jù)采集端本身就設(shè)有大量的數(shù)據(jù)庫，如果想要對這些數(shù)據(jù)庫中的海量信息進行分析，就需要分布式儲存集群的方式，在數(shù)據(jù)導(dǎo)入過程中完成相應(yīng)的預(yù)處理工作，保證大數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠滿足大數(shù)據(jù)識別要求。

2、大數(shù)據(jù)技術(shù)對民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的影響。將大數(shù)據(jù)技術(shù)運用到民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中具有顯著的作用，政府的相關(guān)條例已經(jīng)明確指出了運用大數(shù)據(jù)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并對大數(shù)據(jù)環(huán)境下空管技術(shù)應(yīng)該具有的功能等都進行了闡述。現(xiàn)階段，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)開始在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中得到了運用，例如民航海南空管分局在大數(shù)據(jù)技術(shù)的支持下，構(gòu)建新的空中交通管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)的空管監(jiān)控系統(tǒng)相比具有更強的數(shù)據(jù)處理功能，并且功能模塊的劃分情況更加明確，分為：地理信息子系統(tǒng)、飛行數(shù)據(jù)處理子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控子系統(tǒng)、人機界面子系統(tǒng)等，對大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息編輯能力更強，顯著提高了該單位的空管工作水平。

三、大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的運用分析

1、合理構(gòu)建平臺。大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的運用需要合理構(gòu)建平臺，該平臺的主要組成部分包括綜合數(shù)據(jù)信息化管理、大數(shù)據(jù)分布式儲存、數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸系統(tǒng)及空管設(shè)備采集系統(tǒng)。在具體構(gòu)建過程中，應(yīng)該注意以下問題：首先，在不影響現(xiàn)行監(jiān)控要求和空管設(shè)備運行的基礎(chǔ)上，構(gòu)建運用平臺所需要的設(shè)備應(yīng)該采用最先進、最成熟的設(shè)備，從而實現(xiàn)接入、通信、采集等技術(shù)的運用，達到實時監(jiān)控、即時通信、有效監(jiān)視等目的;其次，將空管ATM網(wǎng)絡(luò)作為基礎(chǔ)構(gòu)建數(shù)據(jù)組網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，形成全國、區(qū)域、地方等不同級別的空管監(jiān)控系統(tǒng);再次，采用Hadoop平臺構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)動態(tài)調(diào)配的大數(shù)據(jù)分布式儲存系統(tǒng)，通過NOSQL數(shù)據(jù)庫對收集到的數(shù)據(jù)進行保存;最后，大數(shù)據(jù)信息化處理即對監(jiān)控系統(tǒng)中的參數(shù)進行分析，在分析結(jié)果的基礎(chǔ)上向用戶設(shè)備發(fā)出趨勢分析、備件管理、設(shè)備性能分析等信號，從而實現(xiàn)管理、監(jiān)控等功能，確保名航空館監(jiān)控系統(tǒng)的管理自動化。

2、加強平臺實現(xiàn)。構(gòu)建平臺通常采用Hadoop平臺架構(gòu)，將HDFS作為分布式文件系統(tǒng)，HBase作為分布式NOSQL列數(shù)據(jù)庫，在MapReduce的基礎(chǔ)上進行計算。該平臺的主要功能包括實時監(jiān)控、專家系統(tǒng)、趨勢分析等，能夠主動接收各個空管設(shè)備所采集到的實時數(shù)據(jù)，以各種各樣的形式展示出來，如圖形、表格等，同時提供實時告警和歷史查詢功能。通過對引擎進行分析，可以按照事先規(guī)定好的模型進行數(shù)據(jù)挖掘及分析，明確空管設(shè)備的運行趨勢及關(guān)聯(lián)性，并為維修單位提供專家系統(tǒng)服務(wù)。當空管設(shè)備發(fā)生故障，WebGIS地圖上能夠以非常直觀的方式來進行提示，如閃爍報警，從而體現(xiàn)出該平臺的功能。

3、專家系統(tǒng)的合理運用。 專家系統(tǒng)模塊主要是指在監(jiān)控數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，了解專家的生產(chǎn)知識及工作經(jīng)驗，要求計算機模型能夠具有專家推理功能，在模仿人類發(fā)現(xiàn)問題、分析問題等方式的前提下實現(xiàn)檢查、分析、維修等目的。此外，還要在專家系統(tǒng)中融入自主學習功能，能夠?qū)收闲畔⒆詣觾Υ?，并將其轉(zhuǎn)化成相關(guān)知識。在專家系統(tǒng)中，還能對前一天設(shè)備狀態(tài)進行回顧，按照設(shè)備故障參數(shù)、系統(tǒng)決策樹，分析設(shè)備產(chǎn)生故障的原因、故障性質(zhì)等，最終給出建設(shè)性的意見。比如由THALES廠商生產(chǎn)的DME監(jiān)控設(shè)備出現(xiàn)故障，系統(tǒng)會發(fā)出報警信號，這時可以在專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上分析設(shè)備運行參數(shù)、故障原因及性質(zhì)，最終提出相應(yīng)的維修建議，確保設(shè)備在正常的狀態(tài)下運行。

4、趨勢分析系統(tǒng)的運用分析。趨勢分析系統(tǒng)在分析大數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上能夠發(fā)現(xiàn)全新的信息和知識，進而實現(xiàn)數(shù)據(jù)建模，在分析過去同種設(shè)備運行性能的同時與未來性能趨勢，對時間變化對象進行規(guī)律和趨勢的挖掘。比如，通過分析某國際機場航向設(shè)備輸出功率，對設(shè)備之前的歷史數(shù)據(jù)、溫濕度數(shù)據(jù)以及飛行器數(shù)量分布等數(shù)據(jù)進行了算法計算，最終得出未來一周設(shè)備的輸出功率趨勢。

結(jié)束語

綜上所述，信息技術(shù)的發(fā)展在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化過程中具有非常重要的作用，而大數(shù)據(jù)技術(shù)在信息技術(shù)中占據(jù)主體地位。在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中運用大數(shù)據(jù)技術(shù)，能過降低設(shè)備檢修難度、提升空管部門管理水平，而且還能體現(xiàn)出民航空管監(jiān)控的自動性，確保監(jiān)控設(shè)備安全運行。

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