大数据技术在民航空管监控系统中的运用分析

杨波

【摘 要】 大数据技术在民航空管监控系统中的应用，有效解决了空管部门管理滞后、维修缺乏保障、难度大及成本高的问题。在提高民航空管运行管理水平和保障能力方面具有重要意义。因此，本文概述了大数据技术，阐述了大数据及其对民航空管监控系统的影响，并对大数据技术在民航空管监控系统中的应用进行了探讨和分析。

【关键词】 大数据技术 处理 民航空管 监控系统 影响 运用

一、大数据技术的概述

大数据技术是指以海量数据为依托的全新数据处理态度和方法，其主要是运用新技术对数据进行全新的观察和处理，并将结果运用于社会生产生活各部门，从而实现社会价值和经济效益。大数据具有海量性、多样性、高速性、易变性等特点，其中海量性指全球的数据量异常庞大，保持逐年增长之势;多样性指多媒体、网络日志等新型数据大量涌现，呈现多结构之势;高速性指数据分析与处理的速度不断提高，流程不断简化;易变性指大数据具有多层级的结构，具有不规则和模糊的特性，会造成分析结果的不确定性。

二、大数据的处理及其对民航空管监控系统的影响

1、大数据的数据处理流程。在大数据信息处理阶段，为了保证大数据技术能够完整、快速的识别其中关键技术，往往会通过多种技术手段完成数据的发掘，主要表现为：

1.1数据的采集。大数据技术的数据采集是利用多个数据库客户端完成的，这些客户端会以App、Web的形式存在，用户能够通过这些数据库完成基本的信息查询与处理工作。同时由于大数据技术本身就具有多种信息编辑能力，所以在数据处理过程中，大数据技术能够支持大量用户的同时访问要求。

1.2数据的导入与预处理。大数据技术的数据采集端本身就设有大量的数据库，如果想要对这些数据库中的海量信息进行分析，就需要分布式储存集群的方式，在数据导入过程中完成相应的预处理工作，保证大数据数据库中的关键数据结构能够满足大数据识别要求。

2、大数据技术对民航空管监控系统的影响。将大数据技术运用到民航空管监控系统中具有显著的作用，政府的相关条例已经明确指出了运用大数据技术的相关内容，并对大数据环境下空管技术应该具有的功能等都进行了阐述。现阶段，大数据技术已经开始在民航空管监控系统中得到了运用，例如民航海南空管分局在大数据技术的支持下，构建新的空中交通管理系统，该系统与传统的空管监控系统相比具有更强的数据处理功能，并且功能模块的划分情况更加明确，分为：地理信息子系统、飞行数据处理子系统、网络监控子系统、人机界面子系统等，對大数据环境下的信息编辑能力更强，显著提高了该单位的空管工作水平。

三、大数据技术在民航空管监控系统中的运用分析

1、合理构建平台。大数据技术在民航空管监控系统中的运用需要合理构建平台，该平台的主要组成部分包括综合数据信息化管理、大数据分布式储存、数据组网传输系统及空管设备采集系统。在具体构建过程中，应该注意以下问题：首先，在不影响现行监控要求和空管设备运行的基础上，构建运用平台所需要的设备应该采用最先进、最成熟的设备，从而实现接入、通信、采集等技术的运用，达到实时监控、即时通信、有效监视等目的;其次，将空管ATM网络作为基础构建数据组网传输系统，形成全国、区域、地方等不同级别的空管监控系统;再次，采用Hadoop平台构建能够实现动态调配的大数据分布式储存系统，通过NOSQL数据库对收集到的数据进行保存;最后，大数据信息化处理即对监控系统中的参数进行分析，在分析结果的基础上向用户设备发出趋势分析、备件管理、设备性能分析等信号，从而实现管理、监控等功能，确保名航空馆监控系统的管理自动化。

2、加强平台实现。构建平台通常采用Hadoop平台架构，将HDFS作为分布式文件系统，HBase作为分布式NOSQL列数据库，在MapReduce的基础上进行计算。该平台的主要功能包括实时监控、专家系统、趋势分析等，能够主动接收各个空管设备所采集到的实时数据，以各种各样的形式展示出来，如图形、表格等，同时提供实时告警和历史查询功能。通过对引擎进行分析，可以按照事先规定好的模型进行数据挖掘及分析，明确空管设备的运行趋势及关联性，并为维修单位提供专家系统服务。当空管设备发生故障，WebGIS地图上能够以非常直观的方式来进行提示，如闪烁报警，从而体现出该平台的功能。

3、专家系统的合理运用。 专家系统模块主要是指在监控数据的基础上，了解专家的生产知识及工作经验，要求计算机模型能够具有专家推理功能，在模仿人类发现问题、分析问题等方式的前提下实现检查、分析、维修等目的。此外，还要在专家系统中融入自主学习功能，能够对故障信息自动储存，并将其转化成相关知识。在专家系统中，还能对前一天设备状态进行回顾，按照设备故障参数、系统决策树，分析设备产生故障的原因、故障性质等，最终给出建设性的意见。比如由THALES厂商生产的DME监控设备出现故障，系统会发出报警信号，这时可以在专家系统的基础上分析设备运行参数、故障原因及性质，最终提出相应的维修建议，确保设备在正常的状态下运行。

4、趋势分析系统的运用分析。趋势分析系统在分析大数据的基础上能够发现全新的信息和知识，进而实现数据建模，在分析过去同种设备运行性能的同时与未来性能趋势，对时间变化对象进行规律和趋势的挖掘。比如，通过分析某国际机场航向设备输出功率，对设备之前的历史数据、温湿度数据以及飞行器数量分布等数据进行了算法计算，最终得出未来一周设备的输出功率趋势。

结束语

综上所述，信息技术的发展在民航空管监控系统的优化过程中具有非常重要的作用，而大数据技术在信息技术中占据主体地位。在民航空管监控系统中运用大数据技术，能过降低设备检修难度、提升空管部门管理水平，而且还能体现出民航空管监控的自动性，确保监控设备安全运行。

【参考文献】

[1] 刘宗桥.空管系统大数据技术的应用实践研究[J].科研，2017（02）

[2] 王熠炜.大数据在民航领域的应用的初步研究[J].军民两用技术与产品，2017（10）

[3] 王昊.大数据技术在民航空管监控系统中的运用分析[J].科技与创新，2017（08）