大数据在空管安全管理中的应用探究.pdf

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1、大数据在空管安全管理中的应用探究 摘要：随着计算机技术的发展，近些年大数据、云计算、人工智能等技术逐渐的应用到了各个领域中。经济社会逐渐的进入到了大数据的时代，大数据应用在各个行业中得到了高度的重视，同时大数据的运用为企业带来了巨大的经济效益。随着我国航天航空事业的发展，如何将大数据技术运用到航空的空管系统中，成为了当今空中交通管理新系统研究的一个大方向。本文着重的针对大数据在空管安全管理方面的应用情况进行介绍，推进大数据在空中交通管理中的应用。关键词：大数据；空中交通；管理；安全应用 1 大数据的处理流程 1.1 数据采集 如果要进行大数据分析，必须要采集到庞大的信息群，利用多个数据库来接收

2、数据，这些数据是没有经过处理的数据，用户可以直接在数据中调用和处理。大数据在采集数据时，最明显的特点就是并发数高，会用上千万的用户同时对网站进行访问，如何同时采集到所有的数据，就必须要在采集端部署多个数据库，对数据进行存储1。1.2 数据导出和预处理 采集端部署的多个数据里面存储了上一条的数据，如何对这些数据进行有效的分析，这是大数据分析的关键点。将这些数据集中的导入进一个集中的大型分布式的数据库当中，在导入之前在端口设置好一定的公式，对数据进行初步的筛选和预处理，导入和预处理这个环节的难点在于，如何将上亿条数据短时间内导入到数据库集群中。1.3 数据的统计和分析 将海量的数据同时存储在分布式

3、数据库或者是计算机集群中，在这样的数据库或者是集群中对传输过来的数据进行分析和统计处理。通过设定特殊的公式对数据进行分类和汇总，用来满足客户常见的数据需求。海量的数据会占用I/O 大量的空间，可能会造成分析处理缓慢的情况2。1.4 数据的深入挖掘 数据的深入挖掘，是在统计和分析的基础之上，提前设定好一个主题或者是处理公式等，运用各种计算机算法对数据进行高级处理，得到的预想的结果，从而实现了高级别的数据分析的需求。在进行深入挖掘的过程中，会涉及到大量的计算机算法，要求计算机的计算速度非常的快，不然无法满足用户的需求。2 大数据在民航空管安全管理中应用 大数据目前在各个行业中都得到了广泛的应用，对

4、行业的发展起到了极大的促进作用，同时人们也因为大数据而给生活带来了巨大的变化，其中利用大数据分析最典型的例子就是人工智能语音，这项技术核心内容就是大数据分析，由此而衍生出的智能语音机器人、智能家电等等。同时，大数据在电子政务、医疗服务、交通出行、社会治理、教育质量等许多民生行业领域的进步起到了关键的作用3。对于大数据在航空空中交通管理方面也发挥着巨大的作用。民航总局“十二五”规划文件中明确提出“提高空管设备运行管理水平,加快值班和运行管理系统建设,完善空管设备运行监控系统,健全空管设备维护维修体系。”根据这一要求我国的民航公司逐渐的将大数据运用在了空管当中，建立了民航空管设备大数据信息化分析管

5、理应用平台。2.1 平台组成 该平台主要用于空管和机场范围内，空管设备负责采集数据，内设数据网传输系统极大的提高了数据传输的速度，同时在采集端设置了分布式的数据存储系统，用来储存大量的数据；平台后台服务器设置了数据信息化管理系统用来对数据进行分析统计并输出。（1）数据采集系统使用的先进成熟的设备，实现对民航的探测通信、雷达导航、空中监视、天气气象、各种类的情报设备中收集到的数据进行采集，并且实时传输。（2）数据组网传输系统，在空管系统中建设了 ATM，组成台站、地方、区域、全国四个等级空管设备集中管控网络系统。（3）大数据分布式储存，主要是利用 Hadoop 技术搭建的可以进行动态调整的分布式

6、存储结构，同时平台采用NOSQL 数据库对海量的数据进行储存。（4）空管数据信息管理系统，主要是对储存的大量数据进行分析，同时将分析结果输出，通过该系统可以得知设备实时状态、故障诊断、备件管理等多功能系统，实现了空管系统设备的自动化管理。2.2 该平台的实现方式 民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台中采用比较主流的数据架构模式 Hadoop 架构，所使用的分布式系统为 HBase，储存数据的数据库类型为 NoSQL列数据库，在进行数据计算时所使用的架构为 MapReduce 对采集到的数据进行平行式的计算。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台的功能主要有以下几个方面：实时监控功能，随时

7、对空管数据发出警报；专家平台，对采集来的数据进行深入挖掘；趋势分析，总结变化现象。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台可以自动接收每一个空管设备采集到的实时数据，可以通过图形或者是表格等多种形式体现出来，通过对采集来的数据进行分析之后，如果有的数据达到了报警阀值，那么系统会进行实时告警，同时系统可以查询历史数据，通过设定好的引擎和分析模型以及特定的主题对收集到的数据进行深入挖掘和分析，得出空管设备运行趋势以及与其有关的因素，还要根据得出的结果为维修部门提供专家服务。如果当空管设备出现了问题时，在网络地理信息系统中可以直观的看到报警闪烁，同时会知道出现故障的设备的具体位置，维修人员可以快速定

8、位该位置。民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台还提供了历史查询和回放、设备状态统计功能、连接拓扑等，为我国的空管事业提供了大量的数据支撑。2.3 专家系统 专家系统简单来说就是将系统分析的结果通过与专家知识库相结合给出的具体解决意见。复杂点说就是通过民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台挖掘到的数据同航空领域的专家知识和经验相结合，运用专家给出的推理模型和演绎方法等，系统模仿人类专家的知识体系来解决问题和处理故障等。除了可以提供类似人类专家意见，民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台还具备自主学习功能，也就说该系统可以对新产生的故障或者是情况进行记录和转换，转换成为文字知识进行存储。当

9、发生故障时，民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台可以回放故障发生前一天设备的运行状况记录，通过数据比对结合专家意见，对故障设备进行诊断并且提出维修意见等。2.4 趋势分析 民航空管设备大数据信息化分析管理应用平台中的趋势分析模块就是通过大数据的深入分析，从而发现新的信息与知识，建立新型的数据模型，再根据同种设备过去的运行状态进行分析结合新发现的信息，可以推测到未来设备可能发生的状况，民航可以提前进行预防。3 结语 大数据技术所蕴含的巨大经济价值，对于提高政府的治理能力，通过与“互联网+”结合更好的实现资源配置，在电信、金融、IT 等领域内体现出了巨大的价值。在我国以及欧美国家都将大数据技术的运用上升到了国家战略的层面。在中国大数据运用到了很多领域，在航空空中交通管制管理的过程中，通过运用大数据技术，逐步的实现了信息化管理，大大的提高了管理效率。参考文献：1钟向穗.大数据时代下 TDM 设备网络在空管中的应用J.无线互联科技,2020,17(13):26-27.2阮昌,李印凤.面向空管业务需求的大数据应用技术体系初探J.信息系统工程,2019(10):80-82.3 祝 刚.基 于 大 数 据 的 空 管 运 行 思 路 探 讨 J.产 业 科 技 创新,2019,1(21):94-95.