大数据在航空装备维修保障中的应用研究

2017-11-30姬观华

中国信息化 2017年10期

文｜姬观华

大数据在航空装备维修保障中的应用研究

文｜姬观华

关于大数据，目前业界还没有一个统一的定义，只有几个一致的观点。其中比较有代表性的观点之一是梅尔夫阿德里安（Merv Adrian）在2011年初写的一篇文章中所称：“大数据走出了常用硬件环境和软件工具在可接受的时间内为其用户收集、管理和处理数据的能力。”比较有代表性的另一观点是麦肯锡全球数据分析研究所（Mckinsey Global Institute）在2011年5月发表的一篇论文说：“大数据是指大小超出了典型数据库软件工具收集、存储、管理和分析能力的数据集。”。两个观点预示着大数据的界定会随着技术的进步而变化，于是，此后的2012年被人们称为“大数据的跨界年度”。

经过几年的迅猛发展，人们发现，大数据（Big Data）是继物联网、云计算等信息技术和服务模式产生之后而出现的新概念。从本质上看，大数据是信息化发展至一定阶段的产物，它可以应用于现实生产、生活的方方面面。综合分析目前大数据的应用研究领域及发展现状可知，航空兵的航空装备维修保障具备了数据规模大大超出传统数据库软件处理能力的数据集合这一界定，因此，探索在航空装备维修保障中，如何应对“大数据”挑战和借助大数据来提高对海量维修保障信息的掌控能力，发挥信息在装备维修决策和维修工作流程控制中的主导与支撑作用，已成为深化航空兵军事斗争准备的重大现实课题。

一、大数据与互联网的区别与联系

如今到处传播的信息比以往任何时候都多出了许多，而且这样的一种趋势也正在应用于非同寻常的新用途。大数据与互联网截然不同，互联网使数据的收集和共享方便了很多。大数据的意义并不仅仅是通信，其本质是我们可以从大量的信息中学习到从较少量的信息中无法获取的东西。

如果说80年代诞生的互联网，通过几十年的发展，改变的形式，增加了媒介，和平重塑了人们的交流方式。那我们可以这样说，大数据可能会改变人们思考世界的方式。因此，它与互联网不同，标志着社会处理信息方式的变化。

二、大数据本质及特点

（一）本质

大数据是指信息的指数级增长、获取和使用；从技术的复杂度上看，是指非结构化数据很难用传统的数据处理方式去处理；从信息处理的时效性上看，数据量如此之大，数据如此复杂，还必须及时处理。

多大的数据才称为大数据。从量值角度看，至今仍没有统一的定义标准。习惯性认为，大数据的量级应该是是PB级。也有专家指出，不需要给出“什么是大”定出一个具体的“尺寸”，大数据之“大”并不仅仅在于其“容量之大”，而且还在于数据的收集、保存、维护以及共享等极具挑战性的任务赋予大数据之“大”更多的意义。

比如分析和使用的数据在大量增加，通过这些数据的交换、整合和分析，可以发现新知识，创造新价值，带来大知识、大科技、大利润和大发展。

（二）特点

1．体量海量化。

直接体现在数据的存储规模庞大。大数据现在已经摆脱了GB和TB的衡量标准，PB，FB，ZB级别成为了大数据的常用计量单位。

2．类型多样化。

主要包括结构化、非结构化和半结构化等数据。除了按照二维表结构存储的结构数据，还有来自互联网、个人电子设备以及遍布全球各个角落的传感器构成的文档、音频、视频、图片、地理信息等众多的半结构化、非结构化数据，并在数据量上构成了“大数据”的主体。

3．处理快速化。

随着高性能计算应用市场的日益发展，数据的分析和处理速率不断提高。比如国内的淘宝、12306等这些平台承载着大量的客户并在时刻产生着新的数据，这些数据都需要得到快速的处理以提高用户、客户的消费体验和满意度。

4．价值碎片化。

“大数据”由于数量大、种类多、速度快，使得其价值分散碎片化。通常情况下，在大量信息中，只有很少一部分信息有价值，挖掘大数据的价值类似沙里淘金。以侦察视频为例，在连续不断监控过程中，有用的数据可能仅为数秒。

三、大数据在航空装备维修保障中的应用

如今的航空装备维修保障要求精确化、科学化保障，因此特别需要运用大数据及其技术对各类信息资源进行快速融合、深度挖掘、实时传输、海量存储和安全维护，以确保为各级航空装备维修保障人员及航空装备维修保障工作管理机构和部门实现实时感知态势、高效分配保障力量及资源、同步筹划维修保障方案和精准控制维修保障工作提供重要支撑。

（一）保障航空装备维修保障信息感知

大数据条件下航空装备维修保障，在很大程度上体现为维修信息获取分析和保障资源调配速度的竞赛，对装备维修信息的实时性提出更高的要求。大数据及其技术在航空装备维修活动中，利用强大的数据处理和分析功能，将各种作业终端获取的故障、拆装、更换、改装、修理、调整等海量维修工作数据和任务计划、维修人员等自然信息进行快速准确的融合收集、处理、存储，形成全维一体的航空装备维修保障信息源，达成航空装备维修保障单元之间能够实时感知航空装备维修保障信息。

（二）保障航空装备维修保障决策

一是决策信息容量巨大。大数据以其强大的网络存储能力，为信息资源提供全方位、全天候的信息存储服务，存储各种航空装备维修保障数据资料，以及实时获取的海量维修保障信息，并提供维修保障信息处理服务。

二是决策信息融合迅速。大数据以其庞大的服务器群，具备将复杂任务分解成多个子任务的能力，并提供多服务器同步运行任务服务，可对装备维修保障信息实施快速汇聚和融合，为保障指挥机构和指挥员随时、随地提供所需参考信息和决策模型，并能及时、同步更新信息，确保信息的新鲜度。

三是决策信息使用方便。利用大数据技术，能够将最新的航空装备维修保障信息进行综合，融合形成各类实时态势图，同步推送给各级航空装备维修保障机构，使机关和保障指挥员能够基于可视化态势图进行快速有效的决策。

（三）保障航空装备维修保障精确控制

一是保障任务直达一线。利用大数据技术，统一各类数据编码和数据格式标准，建立格式化消息数据库，航空装备维修保障指挥员可利用广域分布的云计算网络，将武器控制信息直送一线维修保障人员，实现基于格式化数据的无缝式管控。

二是维修保障精确度更高。利用大数据技术，将远程专家诊断系统、故障信息分析处理系统、维修保障资源库、维修人员能力素质信息系统实现互联互通，提供动态、实时、准确的航空装备故障信息，缩短航空装备维修信息的流转时间，提高数据的精度，为快速精确实现航空装备修复提供系统支持。

四、提升航空装备维修保障中大数据运用效益需要加强的建设重点

准确及时的维修数据是航空装备保障工作的基础，必须着眼大数据背景下航空装备维修保障的需求，突出以信息获取、传输、处理和分析等系统建设为重点，加快构建多维互通、深度融合的数据共享体系。

（一）开发航空装备保障辅助支持与数据库系统

加快建立航空装备保障质量监测系统，维修效率仿真评估系统，装备保障任务辅助决策系统；建立覆盖所有机型的机、军、特、电、无等专业的维修子数据库，针对不同气候环境、不同地理环境、不同任务对象等应用数据库，航空装备维修保障模拟仿真和效能评估数据库。通过对海量数据进行深入挖掘分析，重点解决维修工作经常性、复杂性、多发性、危险性的信息综合处理问题，为各级航空装备维修保障单位提供决策支持。

（二）建立机关、部队、驻地、外训四位一体的信息获取网络

航空装备维修保障信息获取既要依靠机关部门下发任务和统计数据来获取信息，也要重点发展一线部队、驻地内场、驻地外场、外训营地等各实装配置点的信息获取终端。机关、战区、基地、航空兵师等上级业务主管部门主要用于提供顶层级航空装备维修保障信息并且能够及时将重要、关键航空装备维修保障信息分发或推送，航空兵团（旅）级机务大队是航空装备维修保障信息获取的关键环节，也是信息审核的重要节点，其提供的航空维修保障信息质量是整个航空装备维修保障信息系统的基础。此外，在作业终端，比如起飞线、停机坪、修理库、试车场等等实际航空装备维修保障工作发生地点也应配备有便捷的航空装备维修保障信息录入、查询终端。

（三）构建高速带宽的信息传输网络

一是升级改造现有信息平台及网络，增加对外场LRU和内场SRU维修信息融合处理能力。通过对多种传感器信息进行标准化、系统化集成，提高维修信息综合处理、融合显示和分发、传输、储存的自动化程度，解决态势显示不一、综合判别维修目标能力弱的问题。二是研发新型航空装备维修信息传输网络，满足信息实时传输快、容量大、可靠性高、抗干扰能力强、通信距离远和安全保密性好的需求，解决外场驻训、重大任务、对抗演练、自由空战中短时性、高要求的任务维修保障难的问题。三是建立航空装备维修信息资源数据库系统，及时更新相关数据，具有维修保障效能仿真和自动比对维修质量效益的功能，实现维修保障辅助决策与维修质量鉴定的智能化

（四）组建分布交互式的信息处理系统

通过对服务器和存储架构，以及信息管理架构的大幅调整，采取分布式数据库技术、分布式文件系统和各种分布式存储方案等，将各类装备保障机构、保障指挥要素和保障工作执行单元等，组建成一体化航空装备保障任务处理系统。通过标准化的流程和工具对不同装备维修保障单元所提交的维修数据，综合处理出一个预定义好且高质量的分析结果，为有效实施异地分布、同步决策、并行交互作业提供支撑。