鄧歌明 王學(xué)敏

(海軍航空兵學(xué)院,遼寧葫蘆島 125100)

大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中的應(yīng)用研究

鄧歌明 王學(xué)敏

(海軍航空兵學(xué)院,遼寧葫蘆島 125100)

大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范層出不窮,將大數(shù)據(jù)應(yīng)用于軍事飛行教育,結(jié)合軍事飛行教育的特點(diǎn),給出大數(shù)據(jù)在軍事教學(xué)、軍事管理、軍事保障和軍事安全的應(yīng)用,指出大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中需要注意的問題。

大數(shù)據(jù) 射頻識(shí)別 飛行教育 軍事

在1980年出版的著作《第三次浪潮》中,首次對(duì)大數(shù)據(jù)作出了預(yù)言。書中指出大數(shù)據(jù)是繼工業(yè)革命、信息化革命后的第三次浪潮。雖然30年前大數(shù)據(jù)僅僅是一個(gè)預(yù)言,但30年后的今天,大數(shù)據(jù)在軍民領(lǐng)域中的應(yīng)用研究日新月異,其應(yīng)用示范更是數(shù)不勝數(shù)。例如:文獻(xiàn)[1]將大數(shù)據(jù)作為一種優(yōu)化服務(wù)的手段納入視野,對(duì)高校信息化服務(wù)的發(fā)展產(chǎn)生巨大的影響;文獻(xiàn)[2]指出以數(shù)據(jù)為中心精確設(shè)計(jì)和指揮戰(zhàn)爭(zhēng),成為軍事管理的新焦點(diǎn),提出了大數(shù)據(jù)時(shí)代的軍事管理變革。但大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中的討論研究卻鮮有見諸報(bào)道,同時(shí),軍事飛行教育重要性不言而喻,因此,有必要研究大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中的應(yīng)用。

1 大數(shù)據(jù)簡(jiǎn)介

麥肯錫全球研究機(jī)構(gòu)在2011年5月發(fā)布的《大數(shù)據(jù):創(chuàng)新、競(jìng)爭(zhēng)和生產(chǎn)力的下一個(gè)前沿領(lǐng)域》正式提出了“大數(shù)據(jù)”一詞,并對(duì)大數(shù)據(jù)從技術(shù)和功能上進(jìn)行闡述。大數(shù)據(jù)具有四個(gè)顯著特征。一是數(shù)據(jù)容量巨大(Volume)。大數(shù)據(jù)通常指10TB(1TB=1024GB)規(guī)模以上的數(shù)據(jù)量。二是數(shù)據(jù)類型繁多(Variety)。除了傳統(tǒng)的關(guān)系數(shù)據(jù)類型,還包括半結(jié)構(gòu)化的和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。三是決策速度快(Velocity)。大數(shù)據(jù)一般要求在秒級(jí)時(shí)間范圍內(nèi)給出分析結(jié)果,即1秒定律。四是價(jià)值密度低(Value)。隨著數(shù)據(jù)量成指數(shù)增長(zhǎng),有用信息被淹沒在海量數(shù)據(jù)的相應(yīng)比例不但沒有增長(zhǎng),反而增加獲取有用信息的難度。大數(shù)據(jù)的“4V”特征決定著其在軍事領(lǐng)域上廣闊應(yīng)用。

2 軍事飛行教育概述[3]

軍事飛行教育泛指軍事飛行院校和航空兵部隊(duì)為培養(yǎng)和造就軍事飛行人才,增強(qiáng)空中作戰(zhàn)能力而進(jìn)行的傳授知識(shí)和技能的教學(xué)訓(xùn)練活動(dòng)。由軍事飛行教育的概念可看出,軍事飛行教育的目標(biāo)是培養(yǎng)軍事飛行人才,需求是為了增強(qiáng)空中作戰(zhàn)能力,方法是傳授知識(shí)和技能的教學(xué)訓(xùn)練。由此看見,軍事飛行教育是一種特殊的教育活動(dòng)。與各類地面院校教育相比,它除了培養(yǎng)對(duì)象要求條件高、裝備技術(shù)密集、訓(xùn)練投資大、訓(xùn)練環(huán)境特殊、訓(xùn)練周期長(zhǎng)、成材率低等特點(diǎn)外,在組織實(shí)施上還有如下特點(diǎn):空地教學(xué)兩條線、受客觀因素制約大、部隊(duì)分散管理難、訓(xùn)練保障門類多、飛行安全壓力大。

3 大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中應(yīng)用

軍事飛行院校利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)飛行教育中各項(xiàng)資源的管理,教員、學(xué)員、管理人員、保障人員和機(jī)場(chǎng)、飛機(jī)等院校資源的人與人、人與物以及物與物之間的產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,從而實(shí)現(xiàn)軍事飛行教育的智慧化管理和保障模式。軍事飛行院校是把EPC、RFID、各種傳感器等智能終端裝配到機(jī)場(chǎng)、教室 、訓(xùn)練場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、圖書館、保障部門等各種設(shè)施里,通過軍事飛行教育系統(tǒng)平臺(tái)鏈接到一起,對(duì)平臺(tái)匯聚的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)流處理或批量數(shù)據(jù)處理,將各種信息融入院校的各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行互聯(lián)與協(xié)作,達(dá)到軍事飛行教育的“智慧教學(xué)、管理、保障和安全”[4]。通過對(duì)軍事飛行教育特點(diǎn)分析,可以將軍事飛行教育系統(tǒng)分為四個(gè)子系統(tǒng),其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

3.1 軍事教學(xué)系統(tǒng)

飛行院校的教學(xué)計(jì)劃、管理、組織、實(shí)施等一系列活動(dòng),都是在空中和地面兩條線進(jìn)行的[3]。因此,軍事飛行教學(xué)系統(tǒng)分為兩部分:地面教學(xué)和空中教學(xué)。二者最終目標(biāo)是培養(yǎng)政治合格,技術(shù)過硬、作風(fēng)優(yōu)良的飛行員。目前,飛行模擬器已成為訓(xùn)練飛行員的不可或缺的方法。外軍訓(xùn)練經(jīng)驗(yàn)表明,空中教學(xué)在地面完成飛行模擬器訓(xùn)練后,只需簡(jiǎn)單上機(jī)適應(yīng)性飛行訓(xùn)練,即可達(dá)到真機(jī)實(shí)操訓(xùn)練的效果。在大力發(fā)展模擬器的同時(shí),需要對(duì)規(guī)模巨大數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。通過軍事教學(xué)系統(tǒng)對(duì)每個(gè)學(xué)員花了多少時(shí)間操作飛行模擬器,哪個(gè)科目花的時(shí)間比較多,做錯(cuò)了哪些動(dòng)作,哪些科目輕松地完成順利晉級(jí)到下一個(gè)科目的訓(xùn)練等數(shù)據(jù)都做了記錄,并通過對(duì)這些數(shù)據(jù)的分析作為學(xué)員的補(bǔ)充性教學(xué)的基礎(chǔ)與依據(jù)。在模擬器訓(xùn)練過程中通過跟蹤學(xué)員的操作軌跡(如學(xué)員在具體科目操作時(shí)哪個(gè)動(dòng)作停留的時(shí)間以及重新操作的時(shí)間更長(zhǎng)、哪個(gè)動(dòng)作可以一次性通過)來尋找最佳的教學(xué)方法。這些都是過去無法得知的,對(duì)于這些海量數(shù)據(jù)的應(yīng)用徹底地改變了當(dāng)前的教學(xué)方式。

3.2 軍事管理系統(tǒng)

軍事飛行院校是軍隊(duì)的重要組成部分,面向戰(zhàn)場(chǎng)、服務(wù)部隊(duì)是其使命任務(wù)。同時(shí),管理是實(shí)現(xiàn)軍事飛行院校使命任務(wù)的重要支撐。軍事管理系統(tǒng)就是將大數(shù)據(jù)滲透、應(yīng)用于飛行訓(xùn)練能力的生成、轉(zhuǎn)化和實(shí)現(xiàn)的全過程,提高軍事飛行教育的整體水平。軍事管理包括對(duì)人、財(cái)、物的管理。大數(shù)據(jù)研發(fā)的機(jī)器學(xué)習(xí)算法、圖像可視化手段、數(shù)據(jù)共享技術(shù)、人機(jī)互動(dòng)設(shè)備等,使大數(shù)據(jù)為服務(wù)飛行訓(xùn)練的軍事管理系統(tǒng)成為現(xiàn)實(shí)。目前,飛行訓(xùn)練實(shí)時(shí)態(tài)勢(shì)信息、飛行指揮命令、航空管制、氣象信息、傳感器信息等,都是以數(shù)據(jù)形式存在并且傳輸?shù)?。這些不同來源、不同類型的數(shù)據(jù)是提高飛行訓(xùn)練的“生命力”。缺乏對(duì)數(shù)據(jù)的有效管理和利用,飛行訓(xùn)練的效益將大打折扣。從人員管理看,大數(shù)據(jù)為管理人員、教員提供新的途徑去更準(zhǔn)確地了解和把握學(xué)員的需求特征、興趣愛好、行為傾向等。

3.3 軍事保障系統(tǒng)

軍事保障力在很大程度上取決于數(shù)據(jù)的積累能力、數(shù)據(jù)分析和處理能力、數(shù)據(jù)主導(dǎo)決策能力。大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在飛行指揮控制領(lǐng)域,在很大程度能夠提高對(duì)飛行指揮控制數(shù)據(jù)的智能處理、輔助決策能力,有效地增強(qiáng)基于數(shù)據(jù)的飛行指揮控制水平;在維修保障領(lǐng)域,通過各種內(nèi)嵌的診斷傳感芯片數(shù)據(jù)(RFID),保障人員能及時(shí)了解裝備各部件的完好情況,并通過數(shù)據(jù)分析向最近的航材部門訂購(gòu)所需的具體零部件,裝備保障點(diǎn)能夠提前準(zhǔn)備、隨到隨修。還可將飛機(jī)飛行過程中的運(yùn)行情況真實(shí)、準(zhǔn)確地?cái)?shù)據(jù)記錄下來,幫助飛行員對(duì)突發(fā)性異常情況進(jìn)行判斷處理,并且向飛行員提供報(bào)警、專家咨詢、故障處理幫助等服務(wù)。飛行結(jié)束后,還可向地勤人員提供飛機(jī)各系統(tǒng)在飛行過程中的真實(shí)情況,通過數(shù)據(jù)分析,指出故障單元,便于地勤人員迅速處理,減少維修測(cè)試的盲目性,從而大大縮短了維修保障時(shí)間[5]。

3.4 軍事安全系統(tǒng)

圍繞我軍能打仗、打勝仗的使命任務(wù),近年來我國(guó)軍用飛機(jī)的事故率有所抬頭,同時(shí),境外敵對(duì)勢(shì)力對(duì)我國(guó)軍事、政治、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面的滲透從未間斷,失泄密事件時(shí)有發(fā)生。因此,我國(guó)軍事飛行教育安全面臨嚴(yán)峻的考驗(yàn)。軍事安全系統(tǒng)包括飛行安全信息子系統(tǒng)和軍事信息數(shù)據(jù)安全子系統(tǒng)。在飛行安全方面,將飛行計(jì)劃、飛行組織、飛行管理和飛速實(shí)施等整個(gè)飛行全過程數(shù)據(jù)進(jìn)行真實(shí)有效地記錄和系統(tǒng)分類,建立起一個(gè)完整的軍事飛行安全信息系統(tǒng),幫助飛行指揮人員、飛行人員、地面保障人員及時(shí)高效對(duì)各種情況進(jìn)行判斷、決策和處理,摒棄飛行不安全因素,從而保障飛機(jī)飛行安全。在存儲(chǔ)載體保密方面,明確一些重點(diǎn)的保障對(duì)象(機(jī)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)室、保密室等等),強(qiáng)化對(duì)數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理,建立起一個(gè)完整的軍事信息數(shù)據(jù)安全系統(tǒng)。采用數(shù)據(jù)安全刪除技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)恢復(fù)正常的條件進(jìn)行破壞,使數(shù)據(jù)在刪除之后無法恢復(fù),不可逆轉(zhuǎn);在一些大規(guī)模的分布式計(jì)算中,要對(duì)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的細(xì)粒度進(jìn)行安全監(jiān)控和分析,對(duì)大數(shù)據(jù)分布式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以保證動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)健康運(yùn)行[6]。

4 大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中注意問題

4.1 頂層設(shè)計(jì)是軍事飛行教育發(fā)展的導(dǎo)航儀

軍事飛行教育作為大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范是一個(gè)新的領(lǐng)域,沒有具體經(jīng)驗(yàn)可供借鑒,如果僅靠一時(shí)熱情,很有可能會(huì)一無所獲。因此,大數(shù)據(jù)技術(shù)在軍事飛行教育中的頂層設(shè)計(jì)應(yīng)該采取由小到大、由簡(jiǎn)入繁的策略。由小到大是指先在軍事飛行院校的基層專業(yè)部門開展大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范,然后自下而上擴(kuò)大大數(shù)據(jù)應(yīng)用范疇,最后形成點(diǎn)線面功能齊全、嵌套式的軍事飛行教育結(jié)構(gòu)。由簡(jiǎn)入繁是指在軍事飛行院校已有的物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)和云計(jì)算的基礎(chǔ)上,構(gòu)建軍事飛行教育系統(tǒng)。

4.2 科研學(xué)術(shù)是軍事飛行教育發(fā)展的發(fā)動(dòng)機(jī)

飛行軍事院校中的教、學(xué)員除了完成規(guī)定教學(xué)訓(xùn)練任務(wù),科研學(xué)術(shù)也是不可或缺的。將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用到軍事飛行教育中來,并不是簡(jiǎn)單把通用大數(shù)據(jù)技術(shù)“移植”到軍事飛行教育中去就萬事大吉,而是要將走出去和領(lǐng)進(jìn)來相結(jié)合,自主創(chuàng)新和外出調(diào)研相結(jié)合。針對(duì)軍事飛行教育特點(diǎn),通過外出學(xué)習(xí)、調(diào)研、參觀,結(jié)合自身作為高等院?？蒲袃?yōu)勢(shì),構(gòu)建符合軍事飛行教育需求和發(fā)展的大數(shù)據(jù)應(yīng)用示范。

4.3 安全保密是軍事飛行教育發(fā)展的防火墻

將大數(shù)據(jù)術(shù)應(yīng)用于軍事飛行教育中,不可避免會(huì)帶來安全隱患、泄密危險(xiǎn)。對(duì)軍事飛行教育來說,大數(shù)據(jù)技術(shù)是一把“雙刃劍”。如何讓大數(shù)據(jù)這把劍為我所用,是一個(gè)不容回避的問題。一方面要加強(qiáng)保密教育。很多涉密問題發(fā)生,不是技術(shù)的問題,而是人為誤操作,保密意識(shí)薄弱造成的。另一方面要設(shè)置可控安全等級(jí)。對(duì)絕對(duì)有保密能力的部門,可以直接采取物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算等相關(guān)技術(shù);對(duì)暫時(shí)沒有或達(dá)不到保密能力的部門,采取有線傳感器、有線通信網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)感知和傳輸,隨著保密能力提高,可以視情降低其安全等級(jí)。

5 結(jié)語

針對(duì)軍事飛行教育特點(diǎn),大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中應(yīng)用主要包括教學(xué)、管理、保障和安全四個(gè)方面。每個(gè)方面構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng),各個(gè)系統(tǒng)之間不是獨(dú)立的、單向的,而是雙向的、互通的。最后從頂層設(shè)計(jì)、學(xué)術(shù)科研、安全保密三個(gè)方面給出了大數(shù)據(jù)在軍事飛行教育中需要注意的問題。

[1]宓 詠 ,趙澤宇.大數(shù)據(jù)創(chuàng)新智慧校園服務(wù).中國(guó)教育信息化,2013, No.24:3-7.

[2]楊蓮珍.大數(shù)據(jù)時(shí)代的軍事管理變革.解放軍報(bào),2013年9月23日第007版.

[3]陳建法.現(xiàn)代軍事教育理論讀本.北京:海潮出版社,2010.

[4]鄔賀銓.物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用于挑戰(zhàn)綜述.重慶郵電大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2010,No.5:526-531.

[5]范文潔,傅濤.大數(shù)據(jù)技術(shù)在空軍裝備保障中的應(yīng)用研究.2013年首屆中國(guó)航空科學(xué)技術(shù)大會(huì)論文集,北京:2013.

[6]李洪洋.大數(shù)據(jù)環(huán)境下的數(shù)據(jù)安全研究 電子技術(shù)與軟件工程2013,No.20:250.

This paper introduces the application research on Big Data in the military flight education. Combined with characteristics of military fight education. It introduce the applications of Big Data: military teaching, military management, military security, military safety. It points out the attention aspects of Big Data in military fight education.

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鄧歌明(1967—),男,遼寧葫蘆島人,本科,副教授,研究方向:航空反潛,航空布雷;王學(xué)敏(1985—),男,山東臨沂人,碩士,助教,研究方向:信息融合,航空反潛。