航空飛行試驗(yàn)工程大數(shù)據(jù)管理與應(yīng)用思考

張朋 陳東峰 陳鵬

摘? 要：現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用范圍日漸擴(kuò)大，通過將其應(yīng)用在航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)，能夠從根本上提升航空飛行期間的數(shù)據(jù)處理水平，為重大事項(xiàng)決策提供理論參考依據(jù)?；诖?，本文以大數(shù)據(jù)技術(shù)概念為切入點(diǎn)，提出大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空飛行試驗(yàn)過程中的應(yīng)用優(yōu)勢，闡述航空飛行試驗(yàn)工程大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，明確大數(shù)據(jù)技術(shù)，明確大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)的應(yīng)用要點(diǎn)，以供參考。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù)技術(shù);航空飛行試驗(yàn)工程;應(yīng)用

前言：航空飛行試驗(yàn)工程質(zhì)量可直接影響到飛機(jī)運(yùn)營期間的穩(wěn)定性及可靠性，與大眾核心利益息息相關(guān)。相較于其他航空飛行行業(yè)而言，航空飛行試驗(yàn)工程行業(yè)的專業(yè)性強(qiáng)，在實(shí)際航空飛行期間極易受到各類因素而影響而出現(xiàn)質(zhì)量問題，需要在航空飛行工作開展期間引入先進(jìn)的大數(shù)據(jù)技術(shù)，結(jié)合大數(shù)據(jù)分析結(jié)果及時(shí)發(fā)現(xiàn)并更改航空飛行環(huán)節(jié)的各類問題，使航空飛行試驗(yàn)工程質(zhì)量與預(yù)期目標(biāo)相符。

1、大數(shù)據(jù)技術(shù)概念

大數(shù)據(jù)又被稱之為巨量數(shù)據(jù)，主要就是指使用常規(guī)軟件工具難以在短時(shí)間內(nèi)完成采集、處理的巨大數(shù)據(jù)集合體。與普通數(shù)據(jù)相比，大數(shù)據(jù)具有容量大、種類多、可變性強(qiáng)、價(jià)值提取難度大等特征。

現(xiàn)有大數(shù)據(jù)也可分為結(jié)構(gòu)化、半結(jié)構(gòu)化與非結(jié)構(gòu)化三種類型。其中，非結(jié)構(gòu)化是數(shù)據(jù)主要組成部分，需要在具體應(yīng)用過程中快速提取價(jià)值數(shù)據(jù)。

隨著經(jīng)濟(jì)及科技技術(shù)發(fā)展速度日漸加快，社會(huì)逐漸步入信息化時(shí)代，大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展速度極快，應(yīng)在各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營建設(shè)環(huán)節(jié)均得到了廣泛應(yīng)用。通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在航空飛行領(lǐng)域，能夠進(jìn)一步推動(dòng)航空飛行環(huán)節(jié)智能自動(dòng)化發(fā)展，增強(qiáng)航空飛行行業(yè)生產(chǎn)效益。就航空飛行試驗(yàn)工程領(lǐng)域而言，通過開發(fā)出功能完善的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，也可以通過數(shù)據(jù)處理方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在于航空飛行環(huán)節(jié)的不足之處，并據(jù)此制定出專項(xiàng)解決對策。

2、大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)的應(yīng)用積極作用

但由于飛機(jī)結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，生產(chǎn)航空飛行期間涉及到的業(yè)務(wù)種類多，在信息系統(tǒng)開展數(shù)據(jù)交互工作時(shí)，會(huì)不可避免的出現(xiàn)矛盾問題。通過將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在信息系統(tǒng)的改造與升級環(huán)節(jié)，能夠收集航空飛行試驗(yàn)工程全過程的各類信息數(shù)據(jù)，并針對此些信息分析結(jié)果控制各項(xiàng)生產(chǎn)航空飛行流程。具體來說，大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空飛行試驗(yàn)工程中的應(yīng)用積極作用，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，因航空設(shè)備以及不斷增多的分析數(shù)據(jù)之間具有耦合特征，因此可以通過充分發(fā)揮出人工智能大數(shù)據(jù)中的學(xué)習(xí)功能，試用航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)的不同變化。理清航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)中的內(nèi)部邏輯關(guān)系;

第二，現(xiàn)有航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)也聯(lián)合了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠切實(shí)提升生產(chǎn)航空飛行人員的感知力及分析力，真正意義上實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互目標(biāo)，從根本上增強(qiáng)航空飛行試驗(yàn)工程質(zhì)量效率。

3、航空飛行試驗(yàn)工程大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

航空飛行試驗(yàn)工程數(shù)據(jù)多數(shù)圍繞試驗(yàn)對象，涉及試驗(yàn)全過程。在航空產(chǎn)品全生命周期中，應(yīng)包括設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)及保障等重要環(huán)節(jié)。其中，航空產(chǎn)品飛行試驗(yàn)工程數(shù)據(jù)是重要內(nèi)容，每個(gè)數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)模型中的數(shù)據(jù)量十分龐大，數(shù)據(jù)種類較多，功能流程存在較大差異。在設(shè)計(jì)航空飛行試驗(yàn)工程大數(shù)據(jù)管理結(jié)構(gòu)模型中，需要從以下三方面考量：

第一，結(jié)合傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫及現(xiàn)代數(shù)據(jù)倉庫，優(yōu)化大數(shù)據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理念。原有數(shù)據(jù)庫主要用于解決業(yè)務(wù)自動(dòng)化問題，開展業(yè)務(wù)聯(lián)系處理工作。數(shù)據(jù)庫解決對象主要為歷史數(shù)據(jù)內(nèi)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫分析結(jié)果、業(yè)務(wù)綜合決策能力。飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理不僅應(yīng)當(dāng)滿足試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理及處理目標(biāo)，還需要加強(qiáng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管控力度，滿足試驗(yàn)任務(wù)決策分析要求。隨航空試飛工作不斷推進(jìn)，在大數(shù)據(jù)管理過程中也應(yīng)該抽取及提煉歷史綜合數(shù)據(jù)，從根本上提數(shù)據(jù)的集成性、時(shí)變性及穩(wěn)定性;

第二，建立數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)。確保數(shù)據(jù)接口能夠滿足試飛工程數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)要求。在數(shù)據(jù)接口中，還需要著重描述信息資源及數(shù)據(jù)的特征及屬性，規(guī)定數(shù)字信息組織。要求數(shù)據(jù)接口應(yīng)當(dāng)具數(shù)據(jù)定位、數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)及數(shù)據(jù)評估功能。將元數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)倉庫中心庫，管理、組織試飛工程數(shù)據(jù)紐帶;

第三，以試驗(yàn)對象為中心，建立起一體化工程大數(shù)據(jù)管理模型。航空飛行試驗(yàn)工程實(shí)施周期長、專業(yè)水平高、技術(shù)體系較為復(fù)雜。在大數(shù)據(jù)管理模型建立時(shí)，需要同時(shí)建立起產(chǎn)品設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫、全生命周期產(chǎn)品數(shù)據(jù)倉庫。航空產(chǎn)品數(shù)據(jù)生命周期還涉及到永久性科學(xué)資料檔案的建立工作。要求各類數(shù)據(jù)需始終保持完整與可追溯狀態(tài)，通過收集及分析數(shù)據(jù)可以得出物理部件或邏輯屬性。

4、大數(shù)據(jù)技術(shù)在航空飛行試驗(yàn)工程工作中的具體應(yīng)用

將大數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用在航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)中，能夠從根本上提升航空飛行期間各類資源利用率，在保障生產(chǎn)航空飛行質(zhì)量的同時(shí)控制生產(chǎn)周期。大數(shù)據(jù)指數(shù)可以實(shí)現(xiàn)海量信息的匯總，進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)利用率。

在原有航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)的樣本數(shù)據(jù)抽樣工作開展期間，數(shù)據(jù)分析時(shí)的全面性不足，需要使用大數(shù)據(jù)技術(shù)幫助設(shè)計(jì)及航空飛行人員快速認(rèn)知數(shù)據(jù)間的發(fā)展規(guī)律、數(shù)據(jù)影響范圍。

常規(guī)數(shù)據(jù)處理工作多數(shù)為數(shù)據(jù)峰值精準(zhǔn)度的獲取，覆蓋面較小，部分價(jià)值信息容易丟失。通過應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以對航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)交織混雜的海量業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)展開全面精準(zhǔn)分析，使數(shù)據(jù)處理結(jié)果能夠被更好的應(yīng)用在航空飛行試驗(yàn)工程技術(shù)方案的優(yōu)化及管理工作落實(shí)中。

相較于其他數(shù)據(jù)而言，航空飛行大數(shù)據(jù)的規(guī)模大，數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，因此需要有針對性的構(gòu)建其航空飛行試驗(yàn)工程大數(shù)據(jù)系統(tǒng)框架，開展大數(shù)據(jù)建模、管理、整合及共享工作。在大數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)層是系統(tǒng)基礎(chǔ)，每一大數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)與對應(yīng)的業(yè)務(wù)相互匹配。服務(wù)層主要由服務(wù)中間件集合組成，用于實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理及應(yīng)用目標(biāo)。大數(shù)據(jù)各類計(jì)算服務(wù)以及業(yè)務(wù)調(diào)度服務(wù)需要采用SOA框架，便于后續(xù)數(shù)據(jù)優(yōu)化及擴(kuò)充。大數(shù)據(jù)的頂層系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要為用戶接口層，面向的是航空行業(yè)設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)以及科學(xué)研究等用戶，需要實(shí)現(xiàn)用戶一體化大數(shù)據(jù)應(yīng)用目標(biāo)。

大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用也可以通過各類過濾條件對數(shù)據(jù)展開全面處理，幫助工作人員快速找尋到數(shù)學(xué)邏輯規(guī)律，通過剖析并驗(yàn)證數(shù)據(jù)規(guī)律，直觀展現(xiàn)出存在于航空飛行試驗(yàn)環(huán)節(jié)的各類問題。

航空飛行人員在航空飛行試驗(yàn)工程過程中需要通過編制各類工藝文件，對航空飛行各環(huán)節(jié)的技術(shù)及設(shè)備操作進(jìn)行指導(dǎo)及結(jié)束說明，設(shè)計(jì)部門需要通過推出產(chǎn)品模型切實(shí)優(yōu)化飛機(jī)零部件生產(chǎn)加工流程，在此環(huán)節(jié)中涉及到的大量經(jīng)驗(yàn)公式與歷史數(shù)據(jù)均可被應(yīng)用在設(shè)備調(diào)試及環(huán)境參數(shù)控制等方面，因此需要通過大數(shù)據(jù)技術(shù)對此些數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一收集與利用。

航空飛行試驗(yàn)工程中也會(huì)產(chǎn)生零部件加工結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，如物料信息、追溯信息、加工設(shè)備信息等。由于飛機(jī)配件復(fù)雜，在實(shí)際航空飛行期間的缺陷問題難免出現(xiàn)，因此需要借助大數(shù)據(jù)技術(shù)，快速鎖定缺陷部位零件。

總結(jié)：總而言之，現(xiàn)階段大數(shù)據(jù)技術(shù)已然成為航空飛行試驗(yàn)工程領(lǐng)域重要發(fā)展方向，通過積極研發(fā)出功能完善的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，收集并處理航空飛行試驗(yàn)工程環(huán)節(jié)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，能夠從根本上提升航空飛行環(huán)節(jié)的質(zhì)量與效率，幫助工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)與解決存在于航空飛行試驗(yàn)工程期間的各類問題，切實(shí)增強(qiáng)航空飛行試驗(yàn)工程質(zhì)量效率，促進(jìn)我國航空飛行試驗(yàn)工程行業(yè)高速穩(wěn)定發(fā)展。

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