航空机务领域大数据应用研究

李保权 施长青 王同州

摘  要：本文针对航空机务系统中大数据的应用问题，阐述了航空机务系统大数据的背景及应用现状，通过机务大数据的应用实践，指出了大数据在航空机务领域应用还存在着理念、方法、技术、人才等方面的挑战，并从理论研究、人才培养、配套建设和信息共享等方面，提出了改进措施，为更好地完善机务领域信息化建设奠定基础。

关键词：航空机务;数据分析;研究应用;信息建设

航空机务领域拥有大数据的基因，作为众多系统及零部件组成的复杂产品，现代的飞机将产生上千个数据，大数据能够给航空维修管理和质量安全带来新的机遇，航空机务大数据可以集成多部门、多系统、多单元的结构化和非结构化数据，应对新的情况，将大数据理念运用于航空机务数据建设，深入挖掘分析日益增长的各类航空机务数据，发现潜在规律，服务航空机务，对于提高维修保障效益、提高飞行安全具有重要意义。

一、国内外机务大数据技术背景

大数据即云计算、物联网之后的又一次重大技术变革，旨在以互联网为基础，基于各类产生速度快、规模数量大、类型多样、关联度低但具有潜在规律。

国外应用大数据基本策略是从数据形成决策，主要解决三个方面问题。一是大数据处理问题，即快速、高效处理海量数据，二是大数据分析挖掘，即通过数据分析、数据挖掘等从数据中提炼出可供决策的知识，三是信息实时融合问题，即对各类数据与相关背景和态势信息进行融合处理，实现特殊情况下保障态势的实时感知。

二、航空机务数据应用现状及问题

一是形成了比较完备的数据体系。随着飞机的更新换代和数据库技术的发展，从最出单纯记录飞机状态信息、故障信息逐步发展到维修全过程数据的采集，航空机务数据体系不断充实和发展，已经涵盖航空装备技术状态、使用控制、保障资源、免责报告、风险评估、驱鸟情况和维修工作等多方面。

二是开发了实用管用的业务信息系统。为满足信息采集、处理应用需要。近几年先后研发第六代航空维修信息系统。针对国内外疫情和经济形势新的保障特点，配备便携式维修支持系统，广泛使用飞参判断发动机综合监控系统，为解决保障的现实问题提供了有效手段。

三、航空机务大数据应用实践

1.科學构建体系规划

数据资源维修建设是对数据的收集和整合。按照航空装备维修全要素以及大数据应用特点、各业务应用边界，航空机务系统数据资源划分为内部和外部两个方面。内部数据分为装备实力、装备使用维修、保障资源、法规及理论研究等四大类。外部数据主要是外国民航和军队的飞行安全数据。

2.搭建基础信用平台

建立一个数据整合、数据处理、数据分析、数据应用于一体的硬件物理环境和软硬件技术环境，搭建航空公司数据基础平台。按照平台与应用同步建设的原则，基础应用平台从整体规划角度划分为基础设施层（I-aaS）。数据层（DaaS）和应用层（SaaS）。IaaS层包含计算机资源池、储存资源池和网络资源等，通过虚拟化、分布式计算与存储等云计算技术进行池化，侧重硬件环境的搭建;DaaS层利用大数据，搭建大数据服务模拟框架，提供统一的的分布式存储、计算、任务调度、可视化、分析挖掘等功能，侧重数据处理的共性软件：SaaS层以创新应用及数据资源服务为核心，对数据有效整合和梳理，建立数据资源功能，具备相应调用权限的用户可以根据已有数据自主研发个性化应用功能。

3.务实开展服务开发

聚焦影响运输和质量安全的重点问题，坚持从解决具体问题入手，边研究、边应用、边完善逐步开发各类应用服务。在安全分析方面利用收集到的国内外军民航飞行安全信息、故障信息以及飞参数据，开展国内外飞行事故分析、安全风险分析、飞机疲劳损伤分析、危险性故障识别等研究，确定影响飞行安全的各类因素，建立飞行质量安全预测模型，评估飞行动作疲劳损伤情况，对发生故障的危险性进行识别，预测重点机型某一时间段的安全风险点和安全风险等级，有针对性指导制定安全风险控制措施，为排除故障和预防事故以及飞行员的使用提供辅助技术手段。

四、推进航空机务大数据建设的主要措施

根据目前进展情况和建设需求，应当在以下几方面加大研究力度：

1.大力开展大数据应用理论研究

充分借鉴国内外研究成果，研究提炼航空机务大数据特性，探索机务数据建设与应用的内在规律。密切跟踪国内外大数据发展动态，在建设思想上与国际水平保持同步;二是联合国内外专家人才，积极开展学术交流，及时将其他领域大数据的有益做法和经验引入公司建设，大力开展针对性研究，及早形成关键技术，破解发展难题。

2.持续推进大数应用服务

按照“研发一个、适用一个”，“成熟一个、推广一个”的思路，持续推进航空机务大数据应用服务开发。一是统筹顶层规划，加强研发力量，推进应用服务开发进程，使应用服务尽快达到可应用状态;二是持续跟踪应用情况，及时反馈改进需求，不断提高应用服务的成熟度和适用度，三是始终站在体系建设的制高点，紧盯航线运输飞行安全、维修机务保障和维修管的需要，发展和完善应用服务的体系架构，实现保障效益的持续改进和螺旋上升。

3.加速开展大数据应用配套建设

大数据运用需要的数据和良好的网络基础，一是完善基础应用平台，研发数据可视化、分析挖掘等功能模块，提高平台整体性能和稳定性。二是完善航空机务数据建设。拓展数据种类和数量。逐步实现航空装备各项数据融合。三是加快网络环境建设，实现维修场所的横向互联和各部门机关的纵向互通，确保机务维修数据的实时传输和数据服务的使用。

4.正确处理大数据与其他信息系统的关系

正确把握机务大数据应用研究与各系统现有的信息建设成果关系，防止信息不畅。一是严格落实信息系统集中统管要求，通过大数据应用研究工作，进一步促进航空机务系统各类基层数据的深度融合。二是按照信息共享交流要求，设计开放接口，保持与其他业务信息系统的兼容性。三是充分考虑数据结构和技术标准，采取国产化技术。

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