許俊賓

（中國航空結(jié)算有限責(zé)任公司，北京 101318）

當今空管系統(tǒng)高度依賴信息技術(shù)，因此為了更好地迎接全球信息化的挑戰(zhàn)，使空管信息資源綜合能力得到提升，就必須加速推進我國空管系統(tǒng)的信息化服務(wù)進程，確保民航各部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這是串聯(lián)空中交通運輸運行的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

1 民航空管對行業(yè)數(shù)據(jù)的需求

（1）公眾對數(shù)據(jù)的需求。在互聯(lián)網(wǎng)普及的時代，人們借助手機App可以及時了解民航信息。因此，對空管航班的計劃、機場出行等信息數(shù)據(jù)都有著更高的要求，對數(shù)據(jù)的充分共享能夠為民航服務(wù)數(shù)字化、智能化的發(fā)展提供基礎(chǔ)。

（2）空管運行管理決策的需求。民航在發(fā)展過程中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)會越來越多，如果在數(shù)據(jù)處理中缺少大數(shù)據(jù)平臺，就會使數(shù)據(jù)處理出現(xiàn)遺漏，從而難以為航空部門提供具體有效的航班計劃。

（3）生產(chǎn)數(shù)據(jù)安全的需求。在當前航空管理生產(chǎn)系統(tǒng)中，對系統(tǒng)和系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的收集與傳輸，可采用點對點的交互方式，而數(shù)據(jù)由專用傳輸通道進行傳輸，使參與數(shù)據(jù)交互的系統(tǒng)往往并不相同，很容易在數(shù)據(jù)傳輸中遭到各種各樣的風(fēng)險[2]。當民航空管系統(tǒng)與以外的單位進行數(shù)據(jù)傳輸時，在缺少安全保障的前提下，有可能會導(dǎo)致航空系統(tǒng)面臨更的系統(tǒng)風(fēng)險。

（4）生產(chǎn)數(shù)據(jù)冗余備份需求。根據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)的傳輸方式，在對相關(guān)數(shù)據(jù)進行引接時，在不需要存儲數(shù)據(jù)的情況下，完全由數(shù)據(jù)自帶設(shè)備進行保存。而在儲存過程中，數(shù)據(jù)存儲往往受到硬件設(shè)備的限制，使得存儲的內(nèi)容、種類都會受到限制，很難實現(xiàn)長時間保存，這對數(shù)據(jù)冗余會造成一定的影響。隨著民航業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)量越來越大的情況下，需要使用功能更加強大的云儲存設(shè)備，才能滿足設(shè)備對數(shù)據(jù)存儲的需求。

2 當前民航空管系統(tǒng)在數(shù)據(jù)應(yīng)用中存在的問題

（1）硬件和傳輸資源利用率低?？罩薪煌ü芸厣a(chǎn)系統(tǒng)自帶的數(shù)據(jù)傳輸接口通常都會有限制，因此按照當前階段的數(shù)據(jù)接引方式，數(shù)據(jù)端口只能為一套系統(tǒng)進行服務(wù)，使得整個系統(tǒng)的利用率比較低[3]。再加上系統(tǒng)之間缺少一定的管理與規(guī)劃，所以存在功能重復(fù)的問題，嚴重影響到數(shù)據(jù)的傳輸，同時也會造成人力資源的極大浪費。

（2）對外引接系統(tǒng)缺乏安全性。在民航領(lǐng)域中，外部系統(tǒng)引接需求量逐漸增大，而傳統(tǒng)接引方式又很難滿足系統(tǒng)傳輸數(shù)據(jù)的安全性，導(dǎo)致對數(shù)據(jù)不能進行有效管理，當外部設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遇到風(fēng)險時，會使風(fēng)險接引到系統(tǒng)中，而造成內(nèi)部風(fēng)險。

（3）對數(shù)據(jù)的利用率較低。民航空中交通管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)的接引方式存在局限性，導(dǎo)致對數(shù)據(jù)的存儲難以實現(xiàn)，并造成數(shù)據(jù)資源的利用率下降。通常對自動化系統(tǒng)與流量系統(tǒng)的數(shù)據(jù)而言，由于本身數(shù)據(jù)難以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行屏蔽，因此也導(dǎo)致相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)很難發(fā)揮出自身的管理價值。對數(shù)據(jù)缺少有效加工處理，會使民航空中生產(chǎn)數(shù)據(jù)的管理水平和服務(wù)水平無法得到提升，最終造成運行安全中各個運行效率之間出現(xiàn)各種矛盾。

3 民航建立空中交通管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心流程

（1）建立穩(wěn)定的設(shè)備運行環(huán)境。數(shù)據(jù)中心選地要具備良好的供電、溫度、防塵等要求，要選擇電價便宜的地區(qū)，如貴州、西藏等地不僅電力資源豐富，而且環(huán)境適宜，當數(shù)據(jù)服務(wù)器運行時，不會因為溫度高以及環(huán)境干燥導(dǎo)致CPU等硬件設(shè)備壽命縮短。此外，貴州、西藏等地工業(yè)污染程度較低，所以灰塵對設(shè)備造成的腐蝕程度要遠遠小于其他省份，選擇貴州、西藏建立民航空管系統(tǒng)空中交通管理數(shù)據(jù)中心，可以使設(shè)備具有非常良好的運行環(huán)境。

（2）完善相關(guān)硬件設(shè)備。需要對存儲、處理和傳輸?shù)挠布O(shè)備進行完善，確保配備相關(guān)服務(wù)器、交換機、機柜等設(shè)備，同時還要對數(shù)據(jù)中心配備火災(zāi)自動報警設(shè)備以及UPS制冷空調(diào)等設(shè)備。

（3）做好數(shù)據(jù)的防護和審計。在對硬件設(shè)備的維護以及對數(shù)據(jù)庫的維護中，由于不同專業(yè)人員進行專職維護，同時維護人員需要對相關(guān)維護情況及時上報。針對上報的數(shù)據(jù)由專人負責(zé)進行審計，從而及時對硬件設(shè)備和數(shù)據(jù)庫的實際運行情況進行分析，確?？罩薪煌ü芾砩a(chǎn)數(shù)據(jù)中心能夠正常有效運行。

4 民航空管生產(chǎn)數(shù)據(jù)中心設(shè)計方案

（1）硬件設(shè)計方案。在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)過程中，除機房的選址外，還需考慮供配電等相關(guān)配套設(shè)施，并做好對未來五年內(nèi)的規(guī)劃。針對數(shù)據(jù)處理服務(wù)器的配置，服務(wù)器的CPU、內(nèi)存都要選擇性能較高的配置，并注重多線程計算，同時服務(wù)器的內(nèi)存至少要達到虛擬內(nèi)存的兩倍以上。網(wǎng)絡(luò)配置選擇扁平化的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架，按照主備機制設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，可以在更好地滿足網(wǎng)絡(luò)交換功能前提下簡化路由器的轉(zhuǎn)發(fā)配置，從而提高網(wǎng)速。

（2）軟件設(shè)計方案。在民航空管系統(tǒng)空中交通管理生產(chǎn)的構(gòu)架中，按照分層集中完整的系統(tǒng)，需要對云計算、大數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)層等設(shè)置配套的防護軟件進行針對性設(shè)計，而不應(yīng)該單純和生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行引接。在對數(shù)據(jù)進行分級、分類和分布的過程中，做好篩選工作，要根據(jù)當前的發(fā)展情況做好大數(shù)據(jù)的有效分類和處理，在數(shù)據(jù)分類的基礎(chǔ)上，確保數(shù)據(jù)格式化的規(guī)范性。制定空管管制、通導(dǎo)、氣象等各業(yè)務(wù)領(lǐng)域數(shù)據(jù)標準，保障各項數(shù)據(jù)之間的有效交互。通常建立多模型，可以保障數(shù)據(jù)利用率的提升，使各部門在構(gòu)建系統(tǒng)之間形成完整的信息交互與數(shù)據(jù)管理，保障數(shù)據(jù)的實時性，同時針對不同的用戶制定出人性化的界面，有利于使用戶對數(shù)據(jù)有更加直觀的感受。

（3）對數(shù)據(jù)的需求。在當前民航空管系統(tǒng)中交通管理生產(chǎn)信息化的建設(shè)中，需要對外提供的服務(wù)內(nèi)容有以下幾種數(shù)據(jù)類型。一是航班運行數(shù)據(jù)，飛機航班運行需要從計劃開始，并由航空公司向?qū)徟块T進行申報，在得到航空公司批準后，可以更好地形成航班計劃，該階段的數(shù)據(jù)來源于民航內(nèi)部單位，并通過自動轉(zhuǎn)報的方式實現(xiàn)引接。二是流量管理數(shù)據(jù)，流量管理數(shù)據(jù)對飛機的飛行計劃做好相應(yīng)的排序后，能夠合理控制飛機運行批次，使飛機按照計劃進行起飛。三是輔助類支撐數(shù)據(jù)，主要是為飛機飛行提供精準的氣象服務(wù)，當飛機在飛行中接收到衛(wèi)星雷達回波圖時，應(yīng)及時了解機場溫度、風(fēng)向等數(shù)據(jù)，避免飛機在起飛和降落中出現(xiàn)事故。輔助支撐設(shè)備在運行期間還要合理為飛機留出適當?shù)幕顒臃秶?，空管人員在輔助類數(shù)據(jù)的指導(dǎo)下進行流量預(yù)戰(zhàn)術(shù)分析，并對空域中的飛機計劃進行評估，從而確保飛機的合理運行。四是在航班數(shù)據(jù)執(zhí)行數(shù)據(jù)：結(jié)合上述數(shù)據(jù)對飛機運行范圍做出規(guī)劃后，如果飛機在飛行期間遭到惡劣天氣以及設(shè)施故障等情況，需要及時改變飛行軌跡，并將飛機沿途的航班數(shù)據(jù)及時上報，由地面指揮中心給出具體的解決措施。

（4）系統(tǒng)集成方案。通過結(jié)合民航空管的要求和相關(guān)云端服務(wù)技術(shù)水平，通常采用硬件或者軟件平臺對系統(tǒng)集成方案進行設(shè)計，從而實現(xiàn)虛擬化構(gòu)建的超融合平臺。在配套主備切換、應(yīng)急響應(yīng)以及運維監(jiān)控的過程中，通過構(gòu)建分布式、可重用以及松耦合的系統(tǒng)集成框架方法，實現(xiàn)對民航空管生產(chǎn)數(shù)據(jù)方案的有效設(shè)計，同時還能保證這些信息數(shù)據(jù)的真實性和可靠性。

5 基于大數(shù)據(jù)民航空管在交通管制運行中的安全研究

（1）優(yōu)化創(chuàng)新管理模式。在民航交通管制運行中，需要從實際出發(fā)，并確保大數(shù)據(jù)技術(shù)可以快速有效應(yīng)用到空管運行工作中，從而發(fā)揮出應(yīng)有的作用。在科學(xué)合理的管理模式下，保證相關(guān)空管人員在運用大數(shù)據(jù)技術(shù)的過程中，對空中交通運行期間存在的問題進行及時糾正。在空管中加強大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用，能夠有效地對民航機身結(jié)構(gòu)進行管理并優(yōu)化改革創(chuàng)新，能有效地對傳統(tǒng)飛行器的運行數(shù)據(jù)進行量化和分析，并得出更加精準的民航運行數(shù)據(jù)?？罩薪还懿块T只有及時建立并完善對應(yīng)的預(yù)警機制，在此基礎(chǔ)上明確需要承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，與此同時，落實相關(guān)流程的實效式管理模式，才能構(gòu)建出完善的數(shù)據(jù)分析平臺后，可以使平臺更好地覆蓋實際工作的各個環(huán)節(jié)。一般在利用平臺進行有效評估時，需要對民航飛行器在運行過程中存在的風(fēng)險問題進行及時掌控，而在此基礎(chǔ)上運用大數(shù)據(jù)技術(shù)對這些風(fēng)險進行量化處理后，可以很好地保證運行預(yù)警處理人員得到最為精準的運行數(shù)據(jù)。

（2）提升民航工作人員的大數(shù)據(jù)應(yīng)用意識。站在現(xiàn)實角度進行分析，由于空中交通預(yù)警管理人員在空中交通管制運行中，應(yīng)用安全預(yù)警大數(shù)據(jù)完成工作，其大數(shù)據(jù)應(yīng)用意識在一定程度上決定民航空中交通管制安全預(yù)警工作的應(yīng)用成效。因此，在民航空管中，通過建立起完善的內(nèi)部工作培訓(xùn)機制，并積極引導(dǎo)民航空管人員所在部門的各項培訓(xùn)活動，使民航空管人員能夠利用大數(shù)據(jù)運行安全預(yù)警技術(shù)，采用大數(shù)據(jù)的方法進行應(yīng)用和分析。在確保相關(guān)人員在大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用意識有效提升的同時，可以確保他們的大數(shù)據(jù)技術(shù)綜合應(yīng)用能力滿足空中交通管制的安全預(yù)警需求，在這個過程中，只有加強對大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用信息的宣傳力度，才能不斷地提升相關(guān)工作人員對大數(shù)據(jù)技術(shù)信息的重視程度，最終為確保大數(shù)據(jù)技術(shù)在空中交通管制運行中發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

（3）將各類通信網(wǎng)絡(luò)進行有效整合。通信網(wǎng)絡(luò)通常是基于大數(shù)據(jù)技術(shù)的空中交通管制運行安全機制，并在這個過程中發(fā)揮重要的作用。在通信網(wǎng)絡(luò)中，民航交通管制人員對于飛行器的相關(guān)信息進行及時搜集時，需要以交通路線的安全信息作為關(guān)鍵依托點，并在完善的通信網(wǎng)絡(luò)支持條件下，確保相關(guān)工作人員能夠準確有效地搜集到各種不同的信息，從而確保安全預(yù)警工作具有足夠的精準性和實效性。在此基礎(chǔ)上，對于空管人員的實際工作內(nèi)容，還必須要有準確的認知，通過整合通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，提高采集相關(guān)的工作質(zhì)量，這是提升數(shù)據(jù)分析精準度的重要依據(jù)。在對通信網(wǎng)絡(luò)進行全面檢查時，準確分析網(wǎng)絡(luò)運行中可能出現(xiàn)的各種問題，制定出具體的針對性應(yīng)用措施，可以保證大數(shù)據(jù)技術(shù)在空管運行中更好地發(fā)揮出應(yīng)有的作用。

（4）減少和預(yù)防民航空管人為因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常。在預(yù)防和減少民航人為因素的過程中，首先采用強化現(xiàn)場運行管理并夯實安全基礎(chǔ)的方法，只有強化相關(guān)的規(guī)章制度，才能杜絕因為人為原因而造成的個人違章。在日常民航空管中，通過加強日常管理中的安全教育，提高人員的安全意識，才能營造并優(yōu)化出有法可依、有章可循的規(guī)章制度。其次是注重民航空管的日常業(yè)務(wù)建設(shè)，提高相關(guān)空管人員的綜合素質(zhì)，民航管理層只有不斷提高工作人員的知識和技能，才能堅實他們的業(yè)務(wù)基礎(chǔ)，熟練處理日常的各類事物，而民航各級領(lǐng)導(dǎo)和職能部門通過加強與一線人員的溝通，共同探索解決的方法和途徑，可提高民航空管發(fā)展快速，使民航向著更高的方向前進。

6 結(jié)束語

在民航空管系統(tǒng)中，大數(shù)據(jù)技術(shù)為空中交通管理生產(chǎn)數(shù)據(jù)采取數(shù)字化、智能化的發(fā)展提供了強有力的技術(shù)支持，有利于更好地推動新型基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，并且可以更好地完善對民航信息數(shù)據(jù)的安全保障，從而為民航空中交通管理奠定了良好的發(fā)展基礎(chǔ)，推動民航事業(yè)向著更好地方向發(fā)展。