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(yùn)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(duì)民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的影響，并對(duì)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(jìn)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(yùn)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(yùn)用新技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行全新的觀察和處理，并將結(jié)果運(yùn)用于社會(huì)生產(chǎn)生活各部門，從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。大數(shù)據(jù)具有海量性、多樣性、高速性、易變性等特點(diǎn)，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(shì);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(shì);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(jiǎn)化;易變性指大數(shù)據(jù)具有多層級(jí)的結(jié)構(gòu)，具有不規(guī)則和模糊的特性，會(huì)造成分析結(jié)果的不確定性。

二、大數(shù)據(jù)的處理及其對(duì)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(shí)別其中關(guān)鍵技術(shù)，往往會(huì)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(gè)數(shù)據(jù)庫客戶端完成的，這些客戶端會(huì)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(shí)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(shí)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(duì)這些數(shù)據(jù)庫中的海量信息進(jìn)行分析，就需要分布式儲(chǔ)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(shí)別要求。

2、大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)民航空管監(jiān)控系統(tǒng)的影響。將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)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(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并對(duì)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(jìn)行了闡述?，F(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(yùn)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(qiáng)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(jī)界面子系統(tǒng)等，對(duì)大數(shù)據(jù)環(huán)境下的信息編輯能力更強(qiáng)，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(yùn)用分析

1、合理構(gòu)建平臺(tái)。大數(shù)據(jù)技術(shù)在民航空管監(jiān)控系統(tǒng)中的運(yùn)用需要合理構(gòu)建平臺(tái)，該平臺(tái)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(chǔ)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(yùn)行的基礎(chǔ)上，構(gòu)建運(yùn)用平臺(tái)所需要的設(shè)備應(yīng)該采用最先進(jìn)、最成熟的設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)接入、通信、采集等技術(shù)的運(yùn)用，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控、即時(shí)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(jí)別的空管監(jiān)控系統(tǒng);再次，采用Hadoop平臺(tái)構(gòu)建能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)配的大數(shù)據(jù)分布式儲(chǔ)存系統(tǒng)，通過NOSQL數(shù)據(jù)庫對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存;最后，大數(shù)據(jù)信息化處理即對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)中的參數(shù)進(jìn)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(shì)分析、備件管理、設(shè)備性能分析等信號(hào)，從而實(shí)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(dòng)化。

2、加強(qiáng)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)。構(gòu)建平臺(tái)通常采用Hadoop平臺(tái)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(jìn)行計(jì)算。該平臺(tái)的主要功能包括實(shí)時(shí)監(jiān)控、專家系統(tǒng)、趨勢(shì)分析等，能夠主動(dòng)接收各個(gè)空管設(shè)備所采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，以各種各樣的形式展示出來，如圖形、表格等，同時(shí)提供實(shí)時(shí)告警和歷史查詢功能。通過對(duì)引擎進(jìn)行分析，可以按照事先規(guī)定好的模型進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘及分析，明確空管設(shè)備的運(yùn)行趨勢(shì)及關(guān)聯(lián)性，并為維修單位提供專家系統(tǒng)服務(wù)。當(dāng)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(jìn)行提示，如閃爍報(bào)警，從而體現(xiàn)出該平臺(tái)的功能。

3、專家系統(tǒng)的合理運(yùn)用。 專家系統(tǒng)模塊主要是指在監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，了解專家的生產(chǎn)知識(shí)及工作經(jīng)驗(yàn)，要求計(jì)算機(jī)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(shí)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(xué)習(xí)功能，能夠?qū)收闲畔⒆詣?dòng)儲(chǔ)存，并將其轉(zhuǎn)化成相關(guān)知識(shí)。在專家系統(tǒng)中，還能對(duì)前一天設(shè)備狀態(tài)進(jìn)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(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，這時(shí)可以在專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上分析設(shè)備運(yùn)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(yùn)行。

4、趨勢(shì)分析系統(tǒng)的運(yùn)用分析。趨勢(shì)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(shí)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)建模，在分析過去同種設(shè)備運(yùn)行性能的同時(shí)與未來性能趨勢(shì)，對(duì)時(shí)間變化對(duì)象進(jìn)行規(guī)律和趨勢(shì)的挖掘。比如，通過分析某國際機(jī)場(chǎng)航向設(shè)備輸出功率，對(duì)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(jìn)行了算法計(jì)算，最終得出未來一周設(shè)備的輸出功率趨勢(shì)。

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(yùn)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(dòng)性，確保監(jiān)控設(shè)備安全運(yùn)行。

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