大數據在航空裝備維修保障中的應用研究

文｜姬觀華

大數據在航空裝備維修保障中的應用研究

文｜姬觀華

關于大數據，目前業界還沒有一個統一的定義，只有幾個一致的觀點。其中比較有代表性的觀點之一是梅爾夫阿德里安（Merv Adrian）在2011年初寫的一篇文章中所稱：“大數據走出了常用硬件環境和軟件工具在可接受的時間內為其用戶收集、管理和處理數據的能力。”比較有代表性的另一觀點是麥肯錫全球數據分析研究所（Mckinsey Global Institute）在2011年5月發表的一篇論文說：“大數據是指大小超出了典型數據庫軟件工具收集、存儲、管理和分析能力的數據集。”。兩個觀點預示著大數據的界定會隨著技術的進步而變化，于是，此后的2012年被人們稱為“大數據的跨界年度”。

經過幾年的迅猛發展，人們發現，大數據（Big Data）是繼物聯網、云計算等信息技術和服務模式產生之后而出現的新概念。從本質上看，大數據是信息化發展至一定階段的產物，它可以應用于現實生產、生活的方方面面。綜合分析目前大數據的應用研究領域及發展現狀可知，航空兵的航空裝備維修保障具備了數據規模大大超出傳統數據庫軟件處理能力的數據集合這一界定，因此，探索在航空裝備維修保障中，如何應對“大數據”挑戰和借助大數據來提高對海量維修保障信息的掌控能力，發揮信息在裝備維修決策和維修工作流程控制中的主導與支撐作用，已成為深化航空兵軍事斗爭準備的重大現實課題。

一、大數據與互聯網的區別與聯系

如今到處傳播的信息比以往任何時候都多出了許多，而且這樣的一種趨勢也正在應用于非同尋常的新用途。大數據與互聯網截然不同，互聯網使數據的收集和共享方便了很多。大數據的意義并不僅僅是通信，其本質是我們可以從大量的信息中學習到從較少量的信息中無法獲取的東西。

如果說80年代誕生的互聯網，通過幾十年的發展，改變的形式，增加了媒介，和平重塑了人們的交流方式。那我們可以這樣說，大數據可能會改變人們思考世界的方式。因此，它與互聯網不同，標志著社會處理信息方式的變化。

二、大數據本質及特點

（一）本質

大數據是指信息的指數級增長、獲取和使用；從技術的復雜度上看，是指非結構化數據很難用傳統的數據處理方式去處理；從信息處理的時效性上看，數據量如此之大，數據如此復雜，還必須及時處理。

多大的數據才稱為大數據。從量值角度看，至今仍沒有統一的定義標準。習慣性認為，大數據的量級應該是是PB級。也有專家指出，不需要給出“什么是大”定出一個具體的“尺寸”，大數據之“大”并不僅僅在于其“容量之大”，而且還在于數據的收集、保存、維護以及共享等極具挑戰性的任務賦予大數據之“大”更多的意義。

比如分析和使用的數據在大量增加，通過這些數據的交換、整合和分析，可以發現新知識，創造新價值，帶來大知識、大科技、大利潤和大發展。

（二）特點

1．體量海量化。

直接體現在數據的存儲規模龐大。大數據現在已經擺脫了GB和TB的衡量標準，PB，FB，ZB級別成為了大數據的常用計量單位。

2．類型多樣化。

主要包括結構化、非結構化和半結構化等數據。除了按照二維表結構存儲的結構數據，還有來自互聯網、個人電子設備以及遍布全球各個角落的傳感器構成的文檔、音頻、視頻、圖片、地理信息等眾多的半結構化、非結構化數據，并在數據量上構成了“大數據”的主體。

3．處理快速化。

隨著高性能計算應用市場的日益發展，數據的分析和處理速率不斷提高。比如國內的淘寶、12306等這些平臺承載著大量的客戶并在時刻產生著新的數據，這些數據都需要得到快速的處理以提高用戶、客戶的消費體驗和滿意度。

4．價值碎片化。

“大數據”由于數量大、種類多、速度快，使得其價值分散碎片化。通常情況下，在大量信息中，只有很少一部分信息有價值，挖掘大數據的價值類似沙里淘金。以偵察視頻為例，在連續不斷監控過程中，有用的數據可能僅為數秒。

三、大數據在航空裝備維修保障中的應用

如今的航空裝備維修保障要求精確化、科學化保障，因此特別需要運用大數據及其技術對各類信息資源進行快速融合、深度挖掘、實時傳輸、海量存儲和安全維護，以確保為各級航空裝備維修保障人員及航空裝備維修保障工作管理機構和部門實現實時感知態勢、高效分配保障力量及資源、同步籌劃維修保障方案和精準控制維修保障工作提供重要支撐。

（一）保障航空裝備維修保障信息感知

大數據條件下航空裝備維修保障，在很大程度上體現為維修信息獲取分析和保障資源調配速度的競賽，對裝備維修信息的實時性提出更高的要求。大數據及其技術在航空裝備維修活動中，利用強大的數據處理和分析功能，將各種作業終端獲取的故障、拆裝、更換、改裝、修理、調整等海量維修工作數據和任務計劃、維修人員等自然信息進行快速準確的融合收集、處理、存儲，形成全維一體的航空裝備維修保障信息源，達成航空裝備維修保障單元之間能夠實時感知航空裝備維修保障信息。

（二）保障航空裝備維修保障決策

一是決策信息容量巨大。大數據以其強大的網絡存儲能力，為信息資源提供全方位、全天候的信息存儲服務，存儲各種航空裝備維修保障數據資料，以及實時獲取的海量維修保障信息，并提供維修保障信息處理服務。

二是決策信息融合迅速。大數據以其龐大的服務器群，具備將復雜任務分解成多個子任務的能力，并提供多服務器同步運行任務服務，可對裝備維修保障信息實施快速匯聚和融合，為保障指揮機構和指揮員隨時、隨地提供所需參考信息和決策模型，并能及時、同步更新信息，確保信息的新鮮度。

三是決策信息使用方便。利用大數據技術，能夠將最新的航空裝備維修保障信息進行綜合，融合形成各類實時態勢圖，同步推送給各級航空裝備維修保障機構，使機關和保障指揮員能夠基于可視化態勢圖進行快速有效的決策。

（三）保障航空裝備維修保障精確控制

一是保障任務直達一線。利用大數據技術，統一各類數據編碼和數據格式標準，建立格式化消息數據庫，航空裝備維修保障指揮員可利用廣域分布的云計算網絡，將武器控制信息直送一線維修保障人員，實現基于格式化數據的無縫式管控。

二是維修保障精確度更高。利用大數據技術，將遠程專家診斷系統、故障信息分析處理系統、維修保障資源庫、維修人員能力素質信息系統實現互聯互通，提供動態、實時、準確的航空裝備故障信息，縮短航空裝備維修信息的流轉時間，提高數據的精度，為快速精確實現航空裝備修復提供系統支持。

四、提升航空裝備維修保障中大數據運用效益需要加強的建設重點

準確及時的維修數據是航空裝備保障工作的基礎，必須著眼大數據背景下航空裝備維修保障的需求，突出以信息獲取、傳輸、處理和分析等系統建設為重點，加快構建多維互通、深度融合的數據共享體系。

（一）開發航空裝備保障輔助支持與數據庫系統

加快建立航空裝備保障質量監測系統，維修效率仿真評估系統，裝備保障任務輔助決策系統；建立覆蓋所有機型的機、軍、特、電、無等專業的維修子數據庫，針對不同氣候環境、不同地理環境、不同任務對象等應用數據庫，航空裝備維修保障模擬仿真和效能評估數據庫。通過對海量數據進行深入挖掘分析，重點解決維修工作經常性、復雜性、多發性、危險性的信息綜合處理問題，為各級航空裝備維修保障單位提供決策支持。

（二）建立機關、部隊、駐地、外訓四位一體的信息獲取網絡

航空裝備維修保障信息獲取既要依靠機關部門下發任務和統計數據來獲取信息，也要重點發展一線部隊、駐地內場、駐地外場、外訓營地等各實裝配置點的信息獲取終端。機關、戰區、基地、航空兵師等上級業務主管部門主要用于提供頂層級航空裝備維修保障信息并且能夠及時將重要、關鍵航空裝備維修保障信息分發或推送，航空兵團（旅）級機務大隊是航空裝備維修保障信息獲取的關鍵環節，也是信息審核的重要節點，其提供的航空維修保障信息質量是整個航空裝備維修保障信息系統的基礎。此外，在作業終端，比如起飛線、停機坪、修理庫、試車場等等實際航空裝備維修保障工作發生地點也應配備有便捷的航空裝備維修保障信息錄入、查詢終端。

（三）構建高速帶寬的信息傳輸網絡

一是升級改造現有信息平臺及網絡，增加對外場LRU和內場SRU維修信息融合處理能力。通過對多種傳感器信息進行標準化、系統化集成，提高維修信息綜合處理、融合顯示和分發、傳輸、儲存的自動化程度，解決態勢顯示不一、綜合判別維修目標能力弱的問題。二是研發新型航空裝備維修信息傳輸網絡，滿足信息實時傳輸快、容量大、可靠性高、抗干擾能力強、通信距離遠和安全保密性好的需求，解決外場駐訓、重大任務、對抗演練、自由空戰中短時性、高要求的任務維修保障難的問題。三是建立航空裝備維修信息資源數據庫系統，及時更新相關數據，具有維修保障效能仿真和自動比對維修質量效益的功能，實現維修保障輔助決策與維修質量鑒定的智能化

（四）組建分布交互式的信息處理系統

通過對服務器和存儲架構，以及信息管理架構的大幅調整，采取分布式數據庫技術、分布式文件系統和各種分布式存儲方案等，將各類裝備保障機構、保障指揮要素和保障工作執行單元等，組建成一體化航空裝備保障任務處理系統。通過標準化的流程和工具對不同裝備維修保障單元所提交的維修數據，綜合處理出一個預定義好且高質量的分析結果，為有效實施異地分布、同步決策、并行交互作業提供支撐。

五、結束語

大數據是當前時代潮頭，只要能把握住機遇，及時吸收消化大數據在其它領域的先進成果，必然能夠把航空裝備維修保障工作和質量提升到新的層次，帶來巨大軍事和經濟效益。

作者單位：空軍第一航空學院航空電子工程系