基于信息融合的空管大數(shù)據(jù)構(gòu)建路徑研究

譚經(jīng)緯 潘衛(wèi)軍 李直霖 冉斌 左青海

摘 要：隨著信息時(shí)代的到來(lái)，中國(guó)空管正面臨著一場(chǎng)技術(shù)革新。航行信息的多樣化、復(fù)雜化構(gòu)成了龐大的數(shù)據(jù)，例如地形數(shù)據(jù)、管制員通話語(yǔ)音記錄、雷達(dá)數(shù)據(jù)、飛機(jī)位置、飛機(jī)狀態(tài)等。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)充分地融合運(yùn)用，深度挖掘信息，可以改進(jìn)和優(yōu)化我國(guó)空管系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)；中國(guó)空管；空管自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：V355.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-0037（2018）3-65-5

DOI：10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.03.017

Research on the Construction of Air Traffic Management Big Data Based on Information Fusion

Tan Jingwei1， Pan Weijun1， Li Zhilin1， Ran Bin1， Zuo Qinghai1

（Civil Aviation Flight University of China， Guanghan Sichuan 618300）

Abstract： With the advent of the information age， Chinese air traffic management is facing a technological innovation. The diversification and complexity of navigation information constitute the era of big data today， for example， terrain data， controllers' call voice records， radar data， aircraft position， aircraft status， and other data. Through the full fusion of these data， and in-depth mining of information， China's air traffic management system can be improved and optimized.

Key words： big data； China's air traffic management； air traffic management automation

大數(shù)據(jù)主要是指超過(guò)傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)處理能力的大規(guī)模數(shù)據(jù)。與傳統(tǒng)小容量數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理需要具有全面的、細(xì)致的洞察力和流程優(yōu)化的處理模式。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)信息時(shí)代已經(jīng)經(jīng)歷了計(jì)算能力先導(dǎo)和存儲(chǔ)能力先導(dǎo)這兩個(gè)階段。而隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成熟、網(wǎng)絡(luò)接入速度的提高，以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載作為先導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨。在這個(gè)時(shí)代，數(shù)據(jù)處理量、網(wǎng)絡(luò)吞吐量都會(huì)經(jīng)歷爆炸式增長(zhǎng)，大數(shù)據(jù)時(shí)代自此開(kāi)始。

大數(shù)據(jù)看似離我們很遙遠(yuǎn)，其實(shí)我們的日常生活中處處都有大數(shù)據(jù)的運(yùn)用。例如網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的推送，通過(guò)對(duì)用戶各個(gè)方面數(shù)據(jù)的分析，包括瀏覽過(guò)的網(wǎng)址、購(gòu)買過(guò)的商品，將廣告進(jìn)行有針對(duì)性的推廣；在城市規(guī)劃方面，通過(guò)對(duì)每天各個(gè)道路的車流量、人流量以及天氣、溫度等數(shù)據(jù)的綜合處理，對(duì)城市道路進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化；在市場(chǎng)推廣方面，通過(guò)對(duì)有關(guān)行業(yè)市場(chǎng)銷售數(shù)據(jù)的分析，從而對(duì)該行業(yè)的市場(chǎng)推廣做出決策。這些措施都形象地說(shuō)明了大數(shù)據(jù)在當(dāng)今這個(gè)時(shí)代的重要性。

而如今，中國(guó)空管也面臨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的挑戰(zhàn)。能否完成數(shù)據(jù)的綜合處理，有效地利用數(shù)據(jù)，關(guān)系著我國(guó)空管能否取得進(jìn)一步發(fā)展。

1 大數(shù)據(jù)時(shí)代下中國(guó)空管面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

空中交通管理[1]是為了提高所管理的空域內(nèi)部的安全水平以及運(yùn)行效率而進(jìn)行的管理活動(dòng)的總稱?？罩薪煌ü芾磉^(guò)程中涉及的空管活動(dòng)從時(shí)間角度來(lái)說(shuō)具有一定周期性，從操作類型以及操作數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)具有多層次性和動(dòng)態(tài)性兩大特點(diǎn)?？展軉挝婚L(zhǎng)期的準(zhǔn)備、實(shí)施、效率評(píng)估講評(píng)等過(guò)程均涉及了海量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)量大、數(shù)據(jù)類型多以及數(shù)據(jù)處理速度快等典型的大數(shù)據(jù)特征，我們就把這些數(shù)據(jù)稱為空管大數(shù)據(jù)。能否從空中交通管理系統(tǒng)內(nèi)部存在的錯(cuò)綜復(fù)雜的各種信息中提取出實(shí)用的信息，進(jìn)行深入的研究和利用，將決定著空管與大數(shù)據(jù)融合的成敗。

就目前空域基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)情況來(lái)看，內(nèi)部存在著諸如中心系統(tǒng)組成復(fù)雜，數(shù)據(jù)格式、來(lái)源及交換格式不統(tǒng)一，軍航數(shù)據(jù)更新渠道簡(jiǎn)單且周期性弱的問(wèn)題。外部則存在國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，國(guó)內(nèi)空管基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建設(shè)及交換手段整體落后于國(guó)外的現(xiàn)狀。這些問(wèn)題導(dǎo)致了空管數(shù)據(jù)陳舊、不準(zhǔn)確，影響飛行計(jì)劃處理、流量統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)以及空域規(guī)劃方案制定；軍航PBN與空管運(yùn)行數(shù)據(jù)不一致，缺乏基礎(chǔ)導(dǎo)航數(shù)據(jù)支撐。因此，目前中國(guó)空管亟須建立空域數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理機(jī)制與平臺(tái)，從根本上提升飛行流量戰(zhàn)略管理水平與空管管理運(yùn)行能力。

空管與大數(shù)據(jù)融合運(yùn)用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

1.1 空管大數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何級(jí)增長(zhǎng)

當(dāng)前隨著空管行業(yè)的發(fā)展，空管數(shù)據(jù)量級(jí)[2]將很快由TB躍升到PB級(jí)別。根據(jù)相關(guān)調(diào)查，民航空管一個(gè)典型的空管單位每天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)包括：航空器航跡數(shù)據(jù)、陸空通話數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、有線通話、視頻數(shù)據(jù)等。而除了管制工作單位以外，其他如航班計(jì)劃、航行情報(bào)、AFTN電報(bào)、設(shè)備運(yùn)維數(shù)據(jù)、崗位值班數(shù)據(jù)等也會(huì)產(chǎn)生不小的數(shù)據(jù)量。粗略地估計(jì)，一個(gè)空管單位每天日常運(yùn)行產(chǎn)生的數(shù)據(jù)約為50～100GB，一年內(nèi)則產(chǎn)生出的數(shù)據(jù)量超過(guò)20TB。而以民航空管下轄的50多個(gè)空管分局來(lái)初步估算，空管這個(gè)行業(yè)每年產(chǎn)生的數(shù)據(jù)至少在1PB以上。

空管過(guò)程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)體量較大、類型多樣。從數(shù)據(jù)類型分：既有靜態(tài)數(shù)據(jù)，也有動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)；從結(jié)構(gòu)化細(xì)分：有數(shù)據(jù)化的結(jié)構(gòu)，也有非數(shù)據(jù)化的結(jié)構(gòu)。航空器航跡數(shù)據(jù)、陸空通話數(shù)據(jù)、天氣數(shù)據(jù)、有線通話數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù)、航班計(jì)劃數(shù)據(jù)、航行情報(bào)數(shù)據(jù)、AFTN電報(bào)數(shù)據(jù)、崗位值班數(shù)據(jù)等均在空中交通管理過(guò)程中產(chǎn)生，同時(shí)還有與空管系統(tǒng)相關(guān)的一些外界數(shù)據(jù)，如政府社會(huì)對(duì)空管的指令要求、互聯(lián)網(wǎng)輿論。

1.2 空管大數(shù)據(jù)得到廣泛應(yīng)用

空管大數(shù)據(jù)影響著民航業(yè)的方方面面。飛行數(shù)據(jù)處理[3]使飛行更加科學(xué)節(jié)能，獲取空管設(shè)備信息數(shù)據(jù)并建立數(shù)據(jù)庫(kù)可以更好地避免空管設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題，同時(shí)可以用于幫助構(gòu)建災(zāi)備系統(tǒng)。飛機(jī)進(jìn)近的坐標(biāo)數(shù)據(jù)，相對(duì)空氣速度、升力等數(shù)據(jù)也可以用來(lái)構(gòu)建大數(shù)據(jù)庫(kù)并借助數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)飛機(jī)進(jìn)近優(yōu)化。與此同時(shí)，搭建空管陸空通話大數(shù)據(jù)庫(kù)可以更好地幫助飛行員和管制員進(jìn)行溝通。

1.3 空管大數(shù)據(jù)成為高層決策重要參考

空管大數(shù)據(jù)的概念正在逐漸流行起來(lái)，空管大數(shù)據(jù)的深層次作用也漸漸凸顯了出來(lái)?？展艽髷?shù)據(jù)的影響體現(xiàn)在飛機(jī)油量、飛機(jī)航線分析、陸空通話數(shù)據(jù)、天氣預(yù)測(cè)、機(jī)場(chǎng)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、飛機(jī)進(jìn)近管理等方面。航空法規(guī)制定、新一代民航標(biāo)準(zhǔn)制定等均可借助大數(shù)據(jù)的分析結(jié)果?？展艽髷?shù)據(jù)成為高層決策的重要參考，并影響空管整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)在與未來(lái)。

2 空管大數(shù)據(jù)的構(gòu)成及分析

空管大數(shù)據(jù)具有數(shù)據(jù)種類繁雜、數(shù)據(jù)量大、需求時(shí)效性高等特點(diǎn)。根據(jù)數(shù)據(jù)的性質(zhì)不同，數(shù)據(jù)可以大致分為靜態(tài)數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)[4]。

2.1 靜態(tài)數(shù)據(jù)

靜態(tài)數(shù)據(jù)一般存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，為整個(gè)空管大數(shù)據(jù)系統(tǒng)提供顯示數(shù)據(jù)和計(jì)算參數(shù)。這部分?jǐn)?shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)空域或空管設(shè)備靜態(tài)特性的描述，例如飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)參數(shù)與地理數(shù)據(jù)等，這些數(shù)據(jù)在短時(shí)間內(nèi)不會(huì)發(fā)生大的變化。

民航的靜態(tài)數(shù)據(jù)是指不會(huì)由于天氣變化而產(chǎn)生變化的數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)主要包括如下數(shù)據(jù)：航空器性能數(shù)據(jù)、航行資料、地形數(shù)據(jù)等。航空器性能數(shù)據(jù)主要是用來(lái)表示對(duì)應(yīng)型號(hào)航空器的性能參數(shù)。民航相關(guān)單位在飛行任務(wù)中根據(jù)不同的性能參數(shù)設(shè)計(jì)不同的調(diào)配方案，如離場(chǎng)時(shí)間的控制、起飛重量以及爬升梯度等。航空通告是由相關(guān)的民航規(guī)章及民航法律法規(guī)等相關(guān)文件采集而成。航行情報(bào)資料工作是航行情報(bào)業(yè)務(wù)管理工作的重要組成部分，它的職能是收集整理、設(shè)計(jì)制作和發(fā)布為保證飛行安全、正常和效率所需的各種航行情報(bào)資料，提供航空情報(bào)服務(wù)（航行資料和航行通告服務(wù)），提供航圖服務(wù)。地形數(shù)據(jù)可由目前已完成的相關(guān)地質(zhì)考察及數(shù)據(jù)文件匯集組成。

2.2 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)

動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)是隨著系統(tǒng)運(yùn)行而實(shí)時(shí)改變的數(shù)據(jù)。它們是運(yùn)動(dòng)實(shí)體的運(yùn)動(dòng)特征的描述，通過(guò)一組組離散的數(shù)據(jù)按照時(shí)間順序組織收集起來(lái)，來(lái)得到實(shí)體在特定時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，這些數(shù)據(jù)一般不會(huì)保存在硬盤里，而是儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)系統(tǒng)的內(nèi)存等寄存器里并實(shí)時(shí)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。通過(guò)對(duì)這些數(shù)據(jù)的操作更新，就可以對(duì)空管系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)管。同時(shí)通過(guò)在時(shí)間順序下保存這些動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，也可以對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行回放以便優(yōu)化改善大數(shù)據(jù)系統(tǒng)。

民航的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)主要包括固定格式空中交通服務(wù)電報(bào)、氣象電報(bào)、航務(wù)電報(bào)、終端區(qū)情報(bào)信息、航行通告等。民航航班分為定期航班和非定期航班，航班的申請(qǐng)管理由民航局或地區(qū)管理局負(fù)責(zé)。對(duì)于定期航班而言，民航局會(huì)在1月和8月召集空管單位、航空公司、機(jī)場(chǎng)單位等召開(kāi)兩次航班協(xié)調(diào)會(huì)。會(huì)議中，各航空公司在該航季的定期航班會(huì)確定下來(lái)，航班信息通常包括航空公司的機(jī)型、航班呼號(hào)、起飛機(jī)場(chǎng)、降落機(jī)場(chǎng)、UTC（協(xié)調(diào)世界時(shí)）起飛時(shí)間、分配降落時(shí)隙、原始航班識(shí)別標(biāo)志、時(shí)隙保留標(biāo)志、原始UTC起飛日期/時(shí)間、預(yù)計(jì)跑道起飛時(shí)間、預(yù)計(jì)跑道降落時(shí)間、預(yù)計(jì)登機(jī)口離開(kāi)時(shí)間、最早跑道起飛時(shí)間、最早跑道降落時(shí)間等。固定格式空中交通服務(wù)電報(bào)主要用于傳播飛行過(guò)程中與飛行相關(guān)的所有信息，例如跑道工作情況、導(dǎo)航臺(tái)工作情況、航路關(guān)閉情況。電報(bào)通過(guò)發(fā)送給飛行相關(guān)的管制單位以便隨時(shí)掌握該航空器的狀態(tài)和意圖信息，以確保運(yùn)行安全并提供相應(yīng)的管制服務(wù)。空中交通服務(wù)電報(bào)數(shù)據(jù)可以通過(guò)發(fā)送電報(bào)或收取電報(bào)機(jī)構(gòu)采集。航務(wù)管理電報(bào)主要是用于航空公司內(nèi)部或公司之間傳遞航務(wù)信息，但是由于我國(guó)的空管部門普遍安裝有該系統(tǒng)的終端，所以空管單位也使用該系統(tǒng)接收航空公司的不定期航班申請(qǐng)。航站自動(dòng)情報(bào)服務(wù)是為即將進(jìn)離場(chǎng)的航空器提供對(duì)應(yīng)的情報(bào)信息，以使終端區(qū)的航空器進(jìn)離場(chǎng)活動(dòng)順暢，提高終端區(qū)的運(yùn)行效率。航務(wù)電報(bào)可由航空公司及管制相關(guān)部門采集。終端區(qū)情報(bào)信息由空管局監(jiān)控及雷達(dá)部門采集。航行通告是需要機(jī)組成員和與飛行有關(guān)的人員及時(shí)獲取了解的，通告包括航行的設(shè)施和服務(wù)、程序的建立、情況或者變化以及對(duì)航行有危險(xiǎn)情況的出現(xiàn)和變化的通知。航行通告的收集、發(fā)布和處理工作，分別由民航局航行情報(bào)中心國(guó)際航行通告室、地區(qū)航行情報(bào)中心航行通告室和機(jī)場(chǎng)航行情報(bào)室負(fù)責(zé)實(shí)施，涉及管制、氣象、通導(dǎo)、場(chǎng)建、公安、油料、國(guó)際運(yùn)輸、財(cái)務(wù)、衛(wèi)生等9個(gè)部門。航行通告由所在區(qū)域的管制單位采集。

2.3 氣象數(shù)據(jù)

隨著民航業(yè)的不斷發(fā)展，飛機(jī)整體性能的提高，通信導(dǎo)航技術(shù)也在不斷更新，但是氣象條件對(duì)飛行任務(wù)的影響依然客觀存在。飛行任務(wù)已經(jīng)由過(guò)去能在復(fù)雜氣象條件下飛行變?yōu)榱巳绾卧趶?fù)雜氣象條件下精準(zhǔn)飛行。航空氣象的提供方應(yīng)當(dāng)提供足夠準(zhǔn)確的氣象預(yù)報(bào)并根據(jù)氣象條件評(píng)估其對(duì)飛行安全造成的影響。民航相關(guān)人員，例如機(jī)組成員、民航公司運(yùn)控人員以及一線管制單位人員應(yīng)當(dāng)對(duì)氣象條件有足夠的了解，評(píng)估在復(fù)雜氣象條件下飛行任務(wù)受到的影響并決定是否放飛。

氣象數(shù)據(jù)屬于動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的一部分。由于其對(duì)空管及航空事務(wù)影響重大，因此需要進(jìn)一步分析。大氣的速度、溫度、水汽含量以及可能發(fā)生的降雨、雷暴等天氣等都與航空事務(wù)息息相關(guān)。在這樣的基礎(chǔ)下，空管大數(shù)據(jù)需要盡可能地準(zhǔn)確與獲取快捷，保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和時(shí)效性。空管大數(shù)據(jù)的應(yīng)用需要接入氣象監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)大氣速度、溫度等數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，確保航行安全的同時(shí)提高效率。

3 構(gòu)建中國(guó)空管大數(shù)據(jù)的目的和作用

中國(guó)空管的大數(shù)據(jù)時(shí)代才剛剛開(kāi)始。要想真正地構(gòu)建空管大數(shù)據(jù)并利用大數(shù)據(jù)，還有5個(gè)過(guò)程。這5個(gè)過(guò)程分別是構(gòu)建空管大數(shù)據(jù)、應(yīng)用空管大數(shù)據(jù)、挖掘空管大數(shù)據(jù)、活用空管大數(shù)據(jù)和利用空管大數(shù)據(jù)[5]。

3.1 建立大數(shù)據(jù)，輔助國(guó)家決策層

建立空管大數(shù)據(jù)，首先需要有大數(shù)據(jù)。而大數(shù)據(jù)的采集其實(shí)并不像表面上那么簡(jiǎn)單。過(guò)去人們關(guān)注的焦點(diǎn)是獲取數(shù)據(jù)的客觀性、完備性和準(zhǔn)確性等，但這些只適合小數(shù)據(jù)。小數(shù)據(jù)在獲取、存儲(chǔ)、處理和分析運(yùn)算時(shí)很少涉及數(shù)據(jù)和最終結(jié)果的時(shí)效性。而在一些數(shù)據(jù)量比較大的應(yīng)用場(chǎng)景下，由于獲取和分析大量數(shù)據(jù)所耗的時(shí)間比較長(zhǎng)，數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的時(shí)效性難以得到保證，因此這個(gè)數(shù)據(jù)分析處理的過(guò)程也就不再那么有價(jià)值。當(dāng)牽扯到大數(shù)據(jù)時(shí)，工作人員不僅要關(guān)注數(shù)據(jù)的質(zhì)量和獲取速度，更要關(guān)注因?yàn)閿?shù)據(jù)的大量級(jí)帶來(lái)的存儲(chǔ)、傳輸、處理和運(yùn)算速度等問(wèn)題。因此，應(yīng)當(dāng)挑選對(duì)于結(jié)果有價(jià)值的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，保證數(shù)據(jù)和分析結(jié)果的時(shí)效性和可靠性。

數(shù)據(jù)獲取是大數(shù)據(jù)處理的基礎(chǔ)過(guò)程，也是大數(shù)據(jù)處理的源頭。為了提高獲取數(shù)據(jù)的速度和減輕處理運(yùn)算的壓力，在獲取數(shù)據(jù)前就應(yīng)當(dāng)減輕數(shù)據(jù)的規(guī)模。目前來(lái)說(shuō)主要有以下3個(gè)方法：①改進(jìn)和壓縮感知方法技術(shù)，提高數(shù)據(jù)無(wú)損壓縮比例；②提高按需選取能力，通過(guò)人或者設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)預(yù)先判斷是否有價(jià)值，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，以此降低數(shù)據(jù)獲取耗時(shí)，提高數(shù)據(jù)處理速度；③改進(jìn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)，獲取數(shù)據(jù)后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，并通過(guò)僅對(duì)結(jié)果進(jìn)行傳輸和處理，來(lái)降低數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和計(jì)算壓力。

空管大數(shù)據(jù)的搭建工作主要是對(duì)飛機(jī)狀態(tài)、性能、飛行程序數(shù)據(jù)，飛機(jī)進(jìn)近坐標(biāo)數(shù)據(jù)和空管陸空通話數(shù)據(jù)等進(jìn)行初步采集工作。通過(guò)構(gòu)建空管大數(shù)據(jù)，飛行程序的分析、飛機(jī)故障的預(yù)判、進(jìn)近程序的優(yōu)化甚至提高空管效率都可以依賴大數(shù)據(jù)進(jìn)行。而這個(gè)過(guò)程也成了國(guó)家決策層的重要參考。航空法規(guī)的制定、民航制度改革甚至新一代空管系統(tǒng)搭建都變得有法可依。

3.2 應(yīng)用大數(shù)據(jù)，推進(jìn)空管協(xié)同決策

空管大數(shù)據(jù)構(gòu)建之后，重要的工作就是對(duì)數(shù)據(jù)如何使用進(jìn)行研究?？展艽髷?shù)據(jù)對(duì)于目前中國(guó)空管現(xiàn)狀的改良具有極大的價(jià)值。首先，空管大數(shù)據(jù)可以用于空管操作流程優(yōu)化和流程再造。空管流程優(yōu)化是通過(guò)不斷完善與優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，以使空管活動(dòng)保持持續(xù)安全、有效、優(yōu)質(zhì)的策略。在實(shí)際的空管工作中，從業(yè)人員已經(jīng)進(jìn)行了多次改善和優(yōu)化來(lái)使空管效率達(dá)到最好。在大數(shù)據(jù)的幫助下，工作流程的優(yōu)化可以涉及很多細(xì)節(jié)部分，找出每個(gè)細(xì)節(jié)值得改善優(yōu)化的部分，并通過(guò)大數(shù)據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行流程優(yōu)化。

空管大數(shù)據(jù)在安全和風(fēng)險(xiǎn)管理同樣有著重要的作用。目前空管系統(tǒng)主要通過(guò)采用事件模型和風(fēng)險(xiǎn)源模型為基礎(chǔ)的安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及管理方式，并且比較側(cè)重于事后分析和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估?；诖髷?shù)據(jù)的安全風(fēng)險(xiǎn)管理，通過(guò)收集風(fēng)險(xiǎn)前后的數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)化管理。在大數(shù)據(jù)的支持下，這種風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與預(yù)防滲透了空管工作的各個(gè)細(xì)節(jié)中，實(shí)現(xiàn)了全方位動(dòng)態(tài)化的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)防機(jī)制。憑借大數(shù)據(jù)處理建立起來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)分析預(yù)估系統(tǒng)比傳統(tǒng)系統(tǒng)無(wú)疑更加可靠實(shí)用。

3.3 挖掘大數(shù)據(jù)，推進(jìn)空域精細(xì)化管理

由于我國(guó)民航發(fā)展時(shí)間較晚，我國(guó)空域管理體制建設(shè)與世界先進(jìn)民航強(qiáng)國(guó)相比仍有很大差距，空管體制改革中涉及了空域環(huán)境優(yōu)化、管制體制、綜合保障能力、法規(guī)建設(shè)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、基礎(chǔ)理論研究、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)等問(wèn)題，而這些問(wèn)題都需要長(zhǎng)時(shí)間的摸索才能解決。近年來(lái)伴隨著我國(guó)航空業(yè)的快速發(fā)展，航空業(yè)所呈現(xiàn)出的負(fù)面影響諸如噪聲污染、航班延誤等現(xiàn)象愈來(lái)愈為明顯，航空運(yùn)輸由于終端區(qū)容量和航路網(wǎng)絡(luò)布局限制等原因?qū)е驴沼驌頂D現(xiàn)象呈頻增趨勢(shì)，并因此導(dǎo)致航空器在地面及空中的安全運(yùn)行面臨著極大的壓力。航空器的安全運(yùn)行離不開(kāi)有效的空域管理和配置?？沼蚴侵匾膰?guó)家資源，應(yīng)當(dāng)根據(jù)科學(xué)的形勢(shì)決策得到合理、充分、有效地利用。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)空域資源利用率不高，難以滿足國(guó)內(nèi)民航運(yùn)輸增長(zhǎng)的需要。空域管理涉及國(guó)家領(lǐng)空安全、軍民航協(xié)調(diào)、法規(guī)規(guī)章的制定等，需要政府統(tǒng)籌規(guī)劃，統(tǒng)一指揮與協(xié)調(diào)。空域管理涉及海量數(shù)據(jù)，包括飛機(jī)4D軌跡、氣象數(shù)據(jù)、管制單位語(yǔ)音通話數(shù)據(jù)等，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理和開(kāi)發(fā)，可以更好地對(duì)空域進(jìn)行監(jiān)管，為空域優(yōu)化提供理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。實(shí)際上，對(duì)于空域管理體制創(chuàng)新研究剛剛起步，實(shí)踐中還存在諸多問(wèn)題和挑戰(zhàn)。在這樣的時(shí)代背景下，通過(guò)對(duì)空管大數(shù)據(jù)的構(gòu)建和應(yīng)用，空域精細(xì)化管理變得具有可操作性和實(shí)用性。

3.4 活用大數(shù)據(jù)，構(gòu)建新一代導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)

隨著新航行系統(tǒng)的發(fā)展，民航運(yùn)輸正在由傳統(tǒng)的地面臺(tái)站導(dǎo)航轉(zhuǎn)向基于性能導(dǎo)航過(guò)渡，航空運(yùn)行系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)信息越發(fā)依賴，對(duì)機(jī)載數(shù)據(jù)庫(kù)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性要求逐漸提高，因此對(duì)機(jī)載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)提出了新的要求。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)和性能數(shù)據(jù)庫(kù)是目前機(jī)載計(jì)算機(jī)內(nèi)裝載的兩個(gè)常用的數(shù)據(jù)庫(kù)?，F(xiàn)代航空器的飛行運(yùn)行幾乎都需要依賴機(jī)載導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行導(dǎo)航。現(xiàn)代大中型民航運(yùn)輸機(jī)都加裝有飛行管理系統(tǒng)管理下的航電系統(tǒng)，飛行管理系統(tǒng)的核心部件飛行管理計(jì)算機(jī)通過(guò)讀取導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)駕駛或者飛行指引，控制顯示組件顯示飛機(jī)相關(guān)飛行參數(shù)，是機(jī)組與飛行管理系統(tǒng)及導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)交互媒介。導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)于民航飛行的重要性不言而喻。它決定著一個(gè)國(guó)家航空飛行的工作效率和風(fēng)險(xiǎn)管理水平。而只有通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)的充分利用，通過(guò)海量數(shù)據(jù)的收集分析，新一代空管系統(tǒng)的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)才能盡可能地科學(xué)實(shí)用。

3.5 利用大數(shù)據(jù)，應(yīng)對(duì)全球空管一體化

隨著世界一體化時(shí)代的來(lái)臨，民航各國(guó)間的合作也日益緊密，不同國(guó)家航線的開(kāi)啟、工作的相互協(xié)調(diào)都考驗(yàn)著各國(guó)的民航系統(tǒng)和民航工作人員。隨著空管一體化的發(fā)展，很多挑戰(zhàn)和機(jī)遇將不斷出現(xiàn)。我國(guó)空管人員應(yīng)不斷優(yōu)化業(yè)務(wù)流程，以期在空管系統(tǒng)管理中取得突破性的進(jìn)展。新的技術(shù)需要大量可靠真實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。而通過(guò)空管大數(shù)據(jù)的搭建工作，全球空管一體化的模擬驗(yàn)證實(shí)踐工作都將變得更加輕松。全球空管一體化也可以為空管大數(shù)據(jù)的構(gòu)建提供更多有價(jià)值實(shí)用的數(shù)據(jù)。

4 構(gòu)建中國(guó)空管大數(shù)據(jù)的基本思路

4.1 把握需求，構(gòu)建國(guó)家級(jí)核心數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)信息時(shí)代先后經(jīng)歷了計(jì)算能力先導(dǎo)、存儲(chǔ)能力先導(dǎo)兩個(gè)階段。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的日趨成熟，以網(wǎng)絡(luò)運(yùn)載作為先導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)信息時(shí)代已經(jīng)開(kāi)啟。“十三五”規(guī)劃正式提出，實(shí)施國(guó)家大數(shù)據(jù)戰(zhàn)略，推進(jìn)數(shù)據(jù)資源開(kāi)放共享。近年來(lái)，大數(shù)據(jù)已經(jīng)被引入交通、醫(yī)療、家居、金融等諸多領(lǐng)域，改變著人類的生活方式。