摘要:近年來,大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展給人們生活的各個方面帶來了深刻的變革,大數(shù)據(jù)技術(shù)不僅僅是社會發(fā)展過程中重要的工具,更是社會持續(xù)發(fā)展的重要保障。將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用于航空領(lǐng)域,對于飛行器故障檢測、飛行器剩余壽命預(yù)測有著至關(guān)重要的作用。但由于航空大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展時間較短,航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的價值有待進(jìn)一步的挖掘與利用。因此,筆者就航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的內(nèi)涵以及應(yīng)用進(jìn)行了闡述,并對航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展趨勢提出了自身的看法,旨在為我國航空事業(yè)的發(fā)展做出一定貢獻(xiàn)。
關(guān)鍵詞:航空;大數(shù)據(jù)技術(shù);發(fā)展趨勢;應(yīng)用
一、航空大數(shù)據(jù)技術(shù)介紹
利用大數(shù)據(jù)技術(shù)可以有效提升對數(shù)據(jù)的處理效率以及處理質(zhì)量,將大數(shù)據(jù)技術(shù)運(yùn)用于航空領(lǐng)域,可以對航空領(lǐng)域涉及到的海量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,充分發(fā)揮大數(shù)據(jù)技術(shù)的優(yōu)勢,推動航空事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此,航空大數(shù)據(jù)技術(shù)收到了國家的高度重視且有著廣闊的發(fā)展前景。航空大數(shù)據(jù)技術(shù)架構(gòu)主要可以分為以下幾個階段:數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲管理、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)展示。筆者就航空大數(shù)據(jù)技術(shù)在四個階段中的運(yùn)用進(jìn)行闡述。
(一)航空大數(shù)據(jù)采集技術(shù)
航空大數(shù)據(jù)采集技術(shù)根據(jù)采集數(shù)據(jù)的手段不同,可以分為基于機(jī)載傳感器的大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)、基于衛(wèi)星、無線電傳輸?shù)拇髷?shù)據(jù)獲取技術(shù)以及基于人工記錄的大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)。
基于機(jī)載傳感器的大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)又可以分為以下幾種:(1)飛參數(shù)據(jù)獲取技術(shù),該技術(shù)主要應(yīng)用于民航領(lǐng)域,借助于機(jī)載快速存取裝置可以實(shí)現(xiàn)對飛行軌跡、飛行狀態(tài)以及燃油儲備狀況等信息的采集;(2)遠(yuǎn)程診斷數(shù)據(jù)采集技術(shù),該技術(shù)被廣泛運(yùn)用于航空裝備制造商,借助于飛機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動機(jī)上的傳感器對飛機(jī)飛行過程中的重要參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)記錄,包括:發(fā)動機(jī)溫度、壓力等信息;(3)基于飛行數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集技術(shù),該技術(shù)主要應(yīng)用于軍用航空領(lǐng)域,該數(shù)據(jù)采集技術(shù)所收集的數(shù)據(jù)較為詳細(xì)、全面。
基于衛(wèi)星、無線電傳輸?shù)拇髷?shù)據(jù)獲取技術(shù)主要是指ACARS技術(shù),該技術(shù)的工作原理是在航空器與地面站之間構(gòu)造一條數(shù)據(jù)鏈系統(tǒng),通過無線電或報文實(shí)現(xiàn)通信功能,機(jī)組人員可以將獲取到的信息及時反饋給地面人員。
基于人工記錄的大數(shù)據(jù)獲取技術(shù)主要是指地面人員借助于便攜式設(shè)備對現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)等信息進(jìn)行獲取,并以此為基礎(chǔ)輔助決策的制定。一般情況下,這些數(shù)據(jù)由地勤人員現(xiàn)場記錄,匯總后統(tǒng)一錄入部隊(duì)裝備信息管理體系。
(二)航空大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)
航空大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)即借助于數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)對航空數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、加工、存儲和管理的綜合性技術(shù),相較于傳統(tǒng)的大數(shù)據(jù)存儲技術(shù),航空大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)引入了特殊的工業(yè)解析協(xié)議,大幅度提升了數(shù)據(jù)存儲的可靠性。
航空大數(shù)據(jù)存儲技術(shù)在飛機(jī)的設(shè)計(jì)、制造、試飛以及運(yùn)營過程中發(fā)揮著舉足輕重的地位,為實(shí)現(xiàn)對各個過程中數(shù)據(jù)的有效存儲,所采用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)也有所差異,因此,可以采用分布式架構(gòu)實(shí)現(xiàn)對不同結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)的存儲。與此同時,采用分布式存儲架構(gòu)也可以大幅度提升數(shù)據(jù)的共享能力,為數(shù)據(jù)的分析處理以及可視化展示打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。再者,由于航空領(lǐng)域的特殊性,對于數(shù)據(jù)的可靠性提出了極高的要求,為實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的可靠存儲必須借助于高精度的存儲裝置,保證收集到飛機(jī)飛行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。
(三)航空大數(shù)據(jù)分析技術(shù)
航空大數(shù)據(jù)分析技術(shù)是指對采集到的航空數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析,挖掘出更多有效的信息,從中總結(jié)出飛機(jī)在設(shè)計(jì)、制造、試飛以及運(yùn)營過程中所蘊(yùn)含的規(guī)律,從而可以準(zhǔn)確的對裝備故障進(jìn)行預(yù)測,航空大數(shù)據(jù)分析技術(shù)最有前景的應(yīng)用集中在飛行器系統(tǒng)級故障預(yù)測領(lǐng)域。通過機(jī)器學(xué)習(xí)方法,可以從系統(tǒng)、環(huán)境以及人為因素等方面對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,并推測出飛機(jī)在未來一段時間內(nèi)可能出現(xiàn)的故障類型,從而實(shí)現(xiàn)對飛行器系統(tǒng)級故障的預(yù)測。
(四)航空大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
航空大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)是指以圖形化的方式向工作人員傳遞航空裝備的運(yùn)行狀態(tài)等信息,只需要采用適當(dāng)?shù)哪P?,并對相關(guān)的屬性進(jìn)行設(shè)置,便可以在較短的時間內(nèi)反饋給工作人員所需的信息。隨著VR技術(shù)的發(fā)展,將VR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)海量數(shù)據(jù)的可視化,幫助工作人員更為清晰的掌握相關(guān)信息。此外,航空大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)也可以用于實(shí)現(xiàn)三維建模,通過收集飛機(jī)的損傷數(shù)據(jù)并進(jìn)行三維結(jié)構(gòu)建模,極大降低了地勤人員主觀誤判的可能,有效提高了飛機(jī)維修的效率。
二、航空大數(shù)據(jù)技術(shù)展望
(一)航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲量將更為龐大
隨著工藝加工技術(shù)的進(jìn)步,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能更為完善,飛機(jī)內(nèi)部的傳感器數(shù)量更多,飛機(jī)各個部分之間的交互也更為緊密,所涉及到的數(shù)據(jù)也更為龐大,與此同時,航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的存儲量的提升也會進(jìn)一步擴(kuò)展航空大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用的場景與領(lǐng)域。
(二)人工智能技術(shù)與航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的聯(lián)系將更為緊密
航空裝備的系統(tǒng)耦合性呈現(xiàn)出不斷提升的趨勢,僅僅依賴于傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)分析方法并不能準(zhǔn)確反映出航空裝備狀態(tài)的變化情況,而引入人工智能技術(shù)可以提升對航空裝備復(fù)雜系統(tǒng)級故障的耦合非線性問題的抗干擾能力,更好的處理好系統(tǒng)內(nèi)部的關(guān)系。
(三)VR技術(shù)將被更好的應(yīng)用于航空大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)
VR技術(shù)的發(fā)展可以幫助航空領(lǐng)域的工作人員更為準(zhǔn)確的分析數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的人機(jī)交互,與此同時,將VR技術(shù)應(yīng)用于航空大數(shù)據(jù)可視化技術(shù),可以幫助工作人員更好的進(jìn)行決策,只需要將關(guān)鍵數(shù)據(jù)錄入模型中,便可從中獲取有效的信息,輔助決策活動的開展。
三、結(jié)束語
航空大數(shù)據(jù)技術(shù)的廣泛應(yīng)用對于航空事業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,采用航空大數(shù)據(jù)技術(shù)可以提升數(shù)據(jù)處理的質(zhì)量及效率,在故障檢測、飛行器剩余壽命預(yù)測等方面有著廣闊的發(fā)展前景,可以推動我國航空事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。
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作者簡介:
楊楨(1980-10-15)男,漢,湖南省湘潭市,當(dāng)前職務(wù):主管技術(shù)員,本科,研究方向:大數(shù)據(jù).