智能網絡故障診斷在民航空管通信網中的應用研究

李 樂

（西北空管局，陜西 西安 710082）

1 民航空管通信網概述

1.1 基本概念

民航空管通信網絡系統多、業務交叉、規律大、類型多樣，在安全第一的運行原則下，需保證空管通信系統的整體運行安全與穩定。但在實際運行過程中，由于高負荷的工作與環境影響，使得部分設備儀器出現故障，直接影響到通信穩定與可靠。基于網絡故障診斷管理，及時對故障進行診斷分析，找出故障發生的誘因，并提出相關解決技術方案，協助故障處理人員，快速對其故障進行處理，恢復空管系統的正常運行，主動規避空管系統運行風險，提高民航空管通信系統的整體運行穩定性。

1.2 發展現狀

在人工智能、大數據、神經網絡計算機等，科學技術發展背景下，智能故障診斷逐漸替代了網絡故障診斷管理工作，有效提高了故障診斷工作的效率與質量。民航空管通信系統運行時，應用智能故障診斷技術對其網絡系統故障進行診斷，合理發揮出智能診斷系統的容錯性優勢，基于不確定的運行風險進行自學習，不斷對其知識庫進行完善優化，保障數據知識庫具有一定的數據儲備，可應對動態的網絡運行風險，針對網絡運行故障進行診斷，為故障處理人員提供可靠數據支持，保證故障處理的時效性，提高民航空管通信系統的整體運行穩定性[1]。

2 智能網絡故障診斷解析

2.1 組成分析

在對智能網絡故障診斷技術進行解析后，可發現網絡故障診斷管理，包含以下多個功能，計費管理、性能管理、安全管理、配置管理、故障管理等。其中故障管理是該系統的基本功能，通過故障檢測、故障診斷、故障修復工作開展，發揮出故障管理功能應用價值。

故障診斷是智能故障管理的工作核心，通過對智能故障診斷技術進行分析可知，該技術的應用實現，主要是基于人工智能技術，實現數據智能化處理，完成故障診斷管理。智能診斷技術的應用，主要是基于知識層面，開展邏輯辯證思考、符號邏輯推理、數據深度處理、數據推理、算法統一、數據庫信息交互等技術支持，才可保證智能診斷技術的應用可行性與可靠性。

2.2 技術分類

通過對智能故障診斷技術進行分析可知，該技術主要有以下類型：故障樹、神經網絡、專家系統等，將相關智能故障診斷技術應用于網絡故障診斷工作當中，可有效提高故障診斷的工作效率與質量。

如民航空管通信網絡故障進行診斷時，為充分發揮出智能故障診斷技術優勢，可依據空管通信網絡的運行特點，對相關智能故障診斷技術進行結合，如專家系統與故障樹技術結合、故障樹技術與神經網絡系統結合等，使得智能診斷系統得到充分發揮，有效提高民航空管通信網絡故障的診斷處理工作效率。

2.3 技術分析

2.3.1 故障樹

故障樹技術分析，主要是基于故障發生的層次特點，對故障產生誘因進行分析。因為故障的誘因與后果存在某種因果關系，且彼此之間存在很多層次，進而形成特殊的因果鏈。如一因多果與一果多因的情況存在，則可建構相關故障樹。在故障樹智能網絡診斷時，診斷工作開展的核心，在于建構科學正確的故障樹結構，有效對空管通信網絡故障進行診斷，充分發揮出故障樹診斷技術優勢與價值。

2.3.2 神經網絡

通過對神經網絡故障診斷技術進行剖析可知，該智能網絡診斷，具有強非線性、超高維性等技術特點，使得該技術應用時，可發揮出一定容錯、結構拓撲、推測、記憶、自學習、自適應等功能，可對復雜通信網絡故障進行診斷，可實現對民航空管通信網絡故障的深層次診斷，為后續故障處理提供數據支持。

在神經網絡故障診斷技術應用時，可對民航空管通信網絡進行樣本采集，進而對神經網絡診斷系統進行測試，通過多次樣本測試，確保神經網絡系統達到故障診斷技術標準，而后將其系統投入到工作環節，保證神經網絡系統診斷故障工作開展的可靠性。

2.3.3 專家系統

專家故障診斷系統的建構，主要是針對沒有精確數學模型，或難以建構模型的復雜系統進行故障診斷，以解決相關故障問題，避免產生連鎖反應。通過對專家系統進行分析可知，該故障診斷技術，主要是由某一領域的多個專家提供知識參考與經驗推理，依據類似專家的思維方式與推理路徑，替代工作人員對復雜故障進行數據分析，進而得出相關診斷結果。

由于專家診斷技術的建構特點，需依賴某一領域專家學者提供的專業知識與經驗，才可完成故障診斷工作要求，但該診斷技術的自適應能力有限，且自學習能力與和時效性存在一定欠缺，因此在實際應用時，應當根據民航空管通信網絡的實際運行情況與故障特點，選擇合適的智能網絡故障診斷技術。

3 實際應用探討

3.1 技術應用現狀

隨著社會經濟的迅猛發展，我國民航事業得到快速發展，民航運行需求量的提升，對民航空管通信網絡提出新的要求。為保證各項空中業務開展的質量與安全，空管通信網絡的工作量不斷增加，使得通信網絡運維人員的工作壓力上升。

通過現階段部分民航空管通信網絡的故障診斷工作進行分析可知，故障診斷工作的開展，主要依賴網絡管理系統與運維技術人員。盡管目前的網絡管理系統已經較為成熟，但由于網絡管理系統，缺乏精確的數學算法與技術模型、不具備自學習能力、沒有數據挖掘分析功能，僅可以對網絡故障進行初步的診斷。基于診斷經驗與數據知識庫進行故障分析，得出網絡系統運行故障。該種故障診斷模式，無法對故障產生的具體誘因進行深入分析，且隨著民航空管通信網絡系統的不斷變化，復雜、多樣化的交叉通信網絡，給網絡故障診斷造成很大難度。在實際故障診斷處理時，則需故障診斷技術人員開展相關工作，使得技術人員的診斷工作量驟增。

為很好解決上述問題，提高民航空管通信網絡故障診斷工作效率，可合理應用智能網絡故障技術，提高故障診斷正確率，主動減少技術人員的工作量，保障民航空管通信網絡的安全可靠運行。

3.2 技術應用探析

通過對民航空管通信網絡進行分析可知，已經建成的系統，有故障庫系統、案例分析庫系統、知識庫系統等，基于多個故障信息庫的支撐，可實現數據挖掘與分析，為智能網絡故障診斷技術應用提供支持，保證民航空管通信網絡的運行可靠性與安全性。

基于民航空管通信網絡系統的運行特點，選擇合適的智能網絡故障診斷技術，如專家系統故障診斷、神經網絡故障診斷技術等，充分發揮出智能網絡故障診斷技術應用優勢。在數據知識故障庫的支持下，可通過自學習、技術訓練、模型建構扥措施，生成適合民航空管通信網絡運行的故障診斷系統，逐步實現智能網絡故障診斷工作預期目標。

智能網絡故障診斷技術工作開展的正確率，是民航空管通信網絡研究的技術關鍵點，故障診斷正確率直接影響到故障處理工作質量。因此，當智能網絡診斷技術應用后，需對其診斷結果進行后期分析，評估相關診斷技術應用的實際效果。

3.3 技術前景展望

智能網絡故障診斷系統應用過程中，鑒于智能化處理工作模式，具有較強的容錯性、自適應性、自學習能力，可提高故障診斷的準確性與時效性，充分發揮出智能網絡診斷系統應用價值。

未來民航空管通信網絡運行過程中，應當針對智能網絡故障診斷系統進行深入開發研究，實現通信網絡的智能化管理，有效減少重復性工作，提高單位工作效率，控制民航空管通信網絡的整體運行成本，保證民航空管通信網絡系統的運行可靠性與穩定性。

4 結束語

綜上，文中對民航空管通信網絡故障診斷工作進行解析，并對智能網絡診斷技術進行論述。基于民航空管通信網絡故障診斷工作的變化，探討智能網絡故障診斷技術，在民航空管通信網絡中的實際應用。未來民航空管通信網絡運行發展過程中，應當合理運用智能故障診斷技術，推動通信網絡的智能化發展。