大數據技術在民航空管監控系統中的運用分析

楊波

【摘 要】 大數據技術在民航空管監控系統中的應用，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，本文概述了大數據技術，闡述了大數據及其對民航空管監控系統的影響，并對大數據技術在民航空管監控系統中的應用進行了探討和分析。

【關鍵詞】 大數據技術 處理 民航空管 監控系統 影響 運用

一、大數據技術的概述

大數據技術是指以海量數據為依托的全新數據處理態度和方法，其主要是運用新技術對數據進行全新的觀察和處理，并將結果運用于社會生產生活各部門，從而實現社會價值和經濟效益。大數據具有海量性、多樣性、高速性、易變性等特點，其中海量性指全球的數據量異常龐大，保持逐年增長之勢;多樣性指多媒體、網絡日志等新型數據大量涌現，呈現多結構之勢;高速性指數據分析與處理的速度不斷提高，流程不斷簡化;易變性指大數據具有多層級的結構，具有不規則和模糊的特性，會造成分析結果的不確定性。

二、大數據的處理及其對民航空管監控系統的影響

1、大數據的數據處理流程。在大數據信息處理階段，為了保證大數據技術能夠完整、快速的識別其中關鍵技術，往往會通過多種技術手段完成數據的發掘，主要表現為：

1.1數據的采集。大數據技術的數據采集是利用多個數據庫客戶端完成的，這些客戶端會以App、Web的形式存在，用戶能夠通過這些數據庫完成基本的信息查詢與處理工作。同時由于大數據技術本身就具有多種信息編輯能力，所以在數據處理過程中，大數據技術能夠支持大量用戶的同時訪問要求。

1.2數據的導入與預處理。大數據技術的數據采集端本身就設有大量的數據庫，如果想要對這些數據庫中的海量信息進行分析，就需要分布式儲存集群的方式，在數據導入過程中完成相應的預處理工作，保證大數據數據庫中的關鍵數據結構能夠滿足大數據識別要求。

2、大數據技術對民航空管監控系統的影響。將大數據技術運用到民航空管監控系統中具有顯著的作用，政府的相關條例已經明確指出了運用大數據技術的相關內容，并對大數據環境下空管技術應該具有的功能等都進行了闡述。現階段，大數據技術已經開始在民航空管監控系統中得到了運用，例如民航海南空管分局在大數據技術的支持下，構建新的空中交通管理系統，該系統與傳統的空管監控系統相比具有更強的數據處理功能，并且功能模塊的劃分情況更加明確，分為：地理信息子系統、飛行數據處理子系統、網絡監控子系統、人機界面子系統等，對大數據環境下的信息編輯能力更強，顯著提高了該單位的空管工作水平。

三、大數據技術在民航空管監控系統中的運用分析

1、合理構建平臺。大數據技術在民航空管監控系統中的運用需要合理構建平臺，該平臺的主要組成部分包括綜合數據信息化管理、大數據分布式儲存、數據組網傳輸系統及空管設備采集系統。在具體構建過程中，應該注意以下問題：首先，在不影響現行監控要求和空管設備運行的基礎上，構建運用平臺所需要的設備應該采用最先進、最成熟的設備，從而實現接入、通信、采集等技術的運用，達到實時監控、即時通信、有效監視等目的;其次，將空管ATM網絡作為基礎構建數據組網傳輸系統，形成全國、區域、地方等不同級別的空管監控系統;再次，采用Hadoop平臺構建能夠實現動態調配的大數據分布式儲存系統，通過NOSQL數據庫對收集到的數據進行保存;最后，大數據信息化處理即對監控系統中的參數進行分析，在分析結果的基礎上向用戶設備發出趨勢分析、備件管理、設備性能分析等信號，從而實現管理、監控等功能，確保名航空館監控系統的管理自動化。

2、加強平臺實現。構建平臺通常采用Hadoop平臺架構，將HDFS作為分布式文件系統，HBase作為分布式NOSQL列數據庫，在MapReduce的基礎上進行計算。該平臺的主要功能包括實時監控、專家系統、趨勢分析等，能夠主動接收各個空管設備所采集到的實時數據，以各種各樣的形式展示出來，如圖形、表格等，同時提供實時告警和歷史查詢功能。通過對引擎進行分析，可以按照事先規定好的模型進行數據挖掘及分析，明確空管設備的運行趨勢及關聯性，并為維修單位提供專家系統服務。當空管設備發生故障，WebGIS地圖上能夠以非常直觀的方式來進行提示，如閃爍報警，從而體現出該平臺的功能。

3、專家系統的合理運用。 專家系統模塊主要是指在監控數據的基礎上，了解專家的生產知識及工作經驗，要求計算機模型能夠具有專家推理功能，在模仿人類發現問題、分析問題等方式的前提下實現檢查、分析、維修等目的。此外，還要在專家系統中融入自主學習功能，能夠對故障信息自動儲存，并將其轉化成相關知識。在專家系統中，還能對前一天設備狀態進行回顧，按照設備故障參數、系統決策樹，分析設備產生故障的原因、故障性質等，最終給出建設性的意見。比如由THALES廠商生產的DME監控設備出現故障，系統會發出報警信號，這時可以在專家系統的基礎上分析設備運行參數、故障原因及性質，最終提出相應的維修建議，確保設備在正常的狀態下運行。

4、趨勢分析系統的運用分析。趨勢分析系統在分析大數據的基礎上能夠發現全新的信息和知識，進而實現數據建模，在分析過去同種設備運行性能的同時與未來性能趨勢，對時間變化對象進行規律和趨勢的挖掘。比如，通過分析某國際機場航向設備輸出功率，對設備之前的歷史數據、溫濕度數據以及飛行器數量分布等數據進行了算法計算，最終得出未來一周設備的輸出功率趨勢。

結束語

綜上所述，信息技術的發展在民航空管監控系統的優化過程中具有非常重要的作用，而大數據技術在信息技術中占據主體地位。在民航空管監控系統中運用大數據技術，能過降低設備檢修難度、提升空管部門管理水平，而且還能體現出民航空管監控的自動性，確保監控設備安全運行。

【參考文獻】

[1] 劉宗橋.空管系統大數據技術的應用實踐研究[J].科研，2017（02）

[2] 王熠煒.大數據在民航領域的應用的初步研究[J].軍民兩用技術與產品，2017（10）

[3] 王昊.大數據技術在民航空管監控系統中的運用分析[J].科技與創新，2017（08）