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大数据在航空系统的研究现状与发展趋势

更新时间：2020-01-01 16:28:10 大小：1M 上传用户：songhuahua查看TA发布的资源 标签：大数据航空系统 下载积分：1分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

针对大数据在航空系统中的应用问题,阐述了学术界与航空工业界在航空大数据采集传输、分析技术及可视化等方面的研究现状。提出了航空大数据平台基础架构,对目前推出的几款航空大数据分析平台结合优化运营、优化维护、降低成本、降低风险等方面的需求进行了评述。指出大数据在航空系统中的应用还存在着理念、方法、技术、人等方面的挑战,并相应地提出大数据组织专门化、处理方法混合化、分析平台柔性化及跨界合作深入化等发展趋势。


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大数据在航空系统的研究现状与发展趋势.pdf 1M

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航
空
学
报
ꢀ
Ｄｅｃ．２５ ２０１８ Ｖｏｌ．３９ Ｎｏ．１２  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
／
ＩＳＳＮ １０００６８９３ ＣＮ１１１９２９ Ｖ  
ꢀ ꢀ ꢀ －  
－
ＡｃｔａＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｅｔＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａＳｉｎｉｃａ  
ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ  
ꢀ
：
ｈｔｔ ／／ｈｋｘｂ．ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ ｈｋｘｂ ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎ  
＠
ꢀ
ｐ
： ， ，  
引用格式 孔祥芬 蔡峻青 张利寒  
，
等
［］  
Ｊ ．  
， ， （ ）：  
２０１８ ３９ １２ ０２２３１１．ＫＯＮＧＸ  
ꢀ
大数据在航空系统的研究现状与发展趋势  
．
航空学报  
， ， ， ［］  
Ｆ ＣＡＩＪＱ ＺＨＡＮＧＬＨ ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓａｎｄｄｅｖｅｌｏ ｍｅｎｔｔｒｅｎｄｏｆｂｉ ｄａｔａｉｎａｖｉａｔｉｏｎｓｓｔｅｍ Ｊ ．ＡｃｔａＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｅｔ  
ꢀ
ｙ
ꢀꢀ ꢀꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ ꢀ  
ꢀ
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ꢀ
ｐ
ｇ
ꢀ
， ， （ ）： （ ） ： ／  
ＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃａＳｉｎｉｃａ ２０１８ ３９１２ ０２２３１１ ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ ．ｄｏｉ １０．７５２７ Ｓ１０００６８９３．２０１８．２２３１１  
－
ꢀ
ꢀ
大数据在航空系统的研究现状与发展趋势  
，
１
＊
１
，
蔡峻青  
１
，
张利寒  
１
，
唐杰 侯晨光  
２
，
孔祥芬  
，
中国民航大学 航空工程学院 天津  
１．  
２．  
３００３００  
ꢀ
，
中国航空综合技术研究所 北京  
１０００２８  
ꢀ
： ， 、  
针对大数据在航空系统中的应用问题 阐述了学术界与航空工业界在航空大数据采集传输 分析技术及可视化  
摘
要
ꢀ
。 ， 、  
等方面的研究现状 提出了航空大数据平台基础架构 对目前推出的几款航空大数据分析平台结合优化运营 优化维  
、 、 。 、 、 、  
护 降低成本 降低风险等方面的需求进行了评述 指出大数据在航空系统中的应用还存在着理念 方法 技术 人等方  
， 、 、  
面的挑战 并相应地提出大数据组织专门化 处理方法混合化 分析平台柔性化及跨界合作深入化等发展趋势  
。
： ； ； ； ；  
关键词 大数据 航空 数据分析 应用 挑战  
：
；
Ｖ２４７．５ Ｇ３５３．１１ ＴＰ３  
ꢀꢀꢀ  
；
：
Ａ
：
文章编号  
１０００６８９３２０１８１２０２２３１１１６  
ꢀꢀꢀ  
（
）
中图分类号  
文献标识码  
－
－
－
，
当今世界正在产生越来越多的数据 这些迅  
、 、  
成多部门 多源 多尺度的结构化及非结构化数  
ꢀꢀ  
， 、 ，  
据 借助云计算 人工智能等新型分析手段 实现  
猛增长的数据已经远远超越常规软件工具所能处  
［］  
１
，
。
理的范畴 作为大规模数据的有效处理手段  
， 、  
集成分析和信息挖掘 有助于提高飞行安全性 减  
［
］
２３  
－
、 、  
少运行延误 更好地管理备件 预测各种设备的维  
，
大数据技术自问世以来 就得到了广泛关注  
并
［
］
４７  
－
， 、  
护情况以及提高机队的燃油经济性等 包括设计  
、 、 、  
已经在电力 水利 医疗 气象  
等领域获得了迅  
、
开发 生产和运营在内的整个航空产业链都将从中  
。 、  
猛的发 展 美 国 政 府 英 国 政 府 及 欧 盟 委 员 会  
［
］
８１１  
－
。 、  
获利 此外由于信息化基础 业内竞争和市场开放  
，
已纷纷将大数据提升至战略高度 中国也  
等
［ ］  
１６  
［
］
［
１２ １３  
相继出台大数据白皮书 与行动纲要 以引导  
］
，
的要求 航空系统也必须与大数据分析结合  
。
目前已有不少专家学者以及原始设备制造商  
和鼓励各领域在大数据分析方法及关键应用技术  
（
，
ＯｒｉｉｎａｌＥ ｕｉ ｍｅｎｔＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ ＯＥＭ  
ꢀｑ ｐ  
）、  
运营  
。
等方面开展探索研究  
ｇ
ꢀ
［
］
１４  
。
（
，
，
）
等
Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ Ｒｅａｉｒ＆ Ｏ ｅｒａｔｉｏｎｓ ＭＲＯ  
商
航空系统生来拥有大数据基 因  
作为 由  
ｐ
ꢀ
ｐ
，
企业对大数据在航空系统的应用进行了研究 并  
，
众多系统及零部件构成的复杂产品 现代化飞机  
，
且实验成果正逐步转化为实际应用 但由于航空  
，
装载的传感器能够记录数以千计的飞行参数 每  
［
］
１５  
。
，
系统属于保护性行业以及数据的保密性 整体的  
，
次飞行 仅仅是 发动 机就能产生  
数 据  
１ ＴＢ  
。
研究依旧以企业作为主导 本文将于第 节介绍  
１
， 、  
除了这些飞行数据 维修基地 库存系统以及各种  
，
学术界研究现状 第 节分别介绍航空工业界在  
２
，
监管机构也产生大量的数据 这形成了航空系统  
。
的大数据爆炸 大数据技术为解决当前航空系统  
、 、  
大数据采集 传输与存储 分析平台以及行业内应  
，
面临的问题带来了新的机遇 航空大数据可以集  
，
用的研究现状 第 节指出当前面临的挑战与发  
３
：
；
：
；
：
； ：  
网络出版时间  
２０１８０９０５ ２０１８１１１３ １１５６  
：
收稿日期  
退修日期  
录用日期  
２０１８０５１０  
－ －  
２０１８０８１３  
－ －  
－
－
－
－
ꢀ
： ：／／ ／ ／ ／  
ｈｔｔ ｈｋｘｂ．ｂｕａａ．ｅｄｕ．ｃｎＣＮｈｔｍｌ２０１８１２０１ ．ｈｔｍｌ  
ｐ
网络出版地址  
：
基金项目 国家自然科学基金  
（
）；  
航空科学基金  
（
）
Ｕ１７３３２０１  
２０１７０２６７００２  
：
．Ｅｍａｉｌ ｘｆｋｏｎ ｃａｕｃ．ｅｄｕ．ｃｎ  
＠
通信作者  
－
ｇ
＊
０２２３１１１  
－ꢀ  
航
空
学
报
ꢀ
ꢀ
ꢀ
，
展趋势 第 节为结论  
４
。
、 ，  
刻 电压幅值等数据之间的关系进行研究 分析了  
住宅光伏发电装置和气温变化等因素对配电网低  
学术界的研究现状  
１
ꢀ
［ ］  
２８  
。
压供电点的影响  
等
研究基于超阈值广义  
Ｌｉ  
，
ＰｅａｋＯｖｅｒＴｈｒｅｓｈｏｌｄ ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＰａｒｅｔｏ  
（
／
帕累 托  
ꢀ
ꢀ
ꢀ
大数据定义及特征  
１．１  
ꢀ
／
）
模型的水流大数据分析方法 并利用该  
ＰＯＴ ＧＰ  
，
，
从定义看 数据是对客观世界进行量化和记  
。
方法对丹江口水库的洪水进行预测  
［
］
１７  
。
、
这种记录的粒度越来越细 维度越  
，
同时 相关的 基 础 设 施 建 设 也 在 逐 步 跟 进  
。
录的结果  
、 ， “  
来越多 频度越来越密 形成了 大数据  
”。  
，
欧美等发达国家由于技术的领先地位 率先将大  
大数据  
，
数据运用于医疗卫生等领域 并建立了专门的技  
一般被认为是指无法在一定时间范围内用常规软  
［
］
１８  
。
、
件工具进行捕捉 管理和处理的数据集合  
，
术中心以及数据处理中心 以支持大数据的研究  
要
［
］
２９３１  
。
国内许多高等院校和研究所也开始  
－
、
想让大数据在面对规模庞大 高速增长和形态多  
与应用  
、
样的信息资产时具有更高的决策力 洞察力以及  
，
成立大数据的研究机构 同时有关大数据的学术  
［
］
１９  
。
，
流程优化能力 必须开发新的处理模式  
。
，
年起 中  
组织和活动也纷纷成立和开展  
从
２０１２  
国机械工程学会 中国计算机学会以及中国通信  
学 会 等 各 大 学 会 逐 步 组 建 专 门 的 大 数 据 委 员  
，
相对于传统的数据集合 将大数据的特点概  
、
［
２０  
”
］
“
５Ｖ  
： （  
规 模 性  
Ｖｏｌｕｍｅ  
）、  
括为  
特 性  
高 速 性  
［
］
３２  
， 、 、  
并以论坛 大赛 会议等形式进行大数据的  
（
）、  
多样性  
（
）、 （ ）、  
价值性 真  
Ｖａｌｕｅ  
会
Ｖｅｌｏｃｉｔ  
Ｖａｒｉｅｔ  
ｙ
ｙ
（ ）。  
Ｖｅｒａｃｉｔ  
ｙ
，
规 模 性 是 指 数 据 量 庞 大 数 据  
，
交流 教育部也开始对各高校大数据技术的研究  
实性  
［
］
３３  
。
、
ＧＢ ＴＢ  
、 、  
级
ＰＢ ＥＢ ＺＢ  
。
洪流已经从  
级上升到  
高
进行了更多关注  
， ，  
速性有两层含义 一是数据量增长快 数据以数据  
航空大数据可视化  
１．３  
ꢀ
、 ；  
流的形态快速 动态地产生 二是数据处理速度  
［
］
２１  
。
，
多样性是指数据类型繁多 并且包含结构  
，
为了有效地利用大数据 有必要开发和使用  
快
［ ］  
３４  
、 。  
化 半结构化和非结构化的数据 价值性一方面  
。
Ｐａｒｋ  
，
表示 有必要  
可视化方法和计算工具  
等
， ，  
是说价值密度稀疏 另一方面是指潜在价值高 合  
利用航空领域的大数据以及各种数据分析与可视  
［ ］  
３５  
， 。  
理运用大数据 可以用低成本创造高价值 而真  
。
Ｑｉｎ  
化技术来收集和积累系统数据  
介绍了一  
［
］
２２  
。
实性是对数据质量的要求  
种使用飞行记录器数据的工业大数据可视化研究  
，
方法以发现影响飞机燃油效率的因素 并将数据  
大数据研究整体环境  
１．２  
ꢀ
：
处理和可视化的方法归纳为 个部分 灵活的数  
５
、 、 、  
据准备 交互式探索 大数据可视化 统计验证和  
学术界对于新事物的出现一直保持着高度的  
，
敏感 大数 据 发展早期阶 段  
，《  
》《  
Ｎａｔｕｒｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ  
》
。
报表自动 化 然而整个 数据可视化 过 程 皆 由  
Ｒ
［
］
２３２４  
－
，
语言实现 尚无法得知该方法在  
就已经推出专刊  
深入讨论了数据洪流所带来  
等 语言  
Ｐｔｈｏｎ  
ｙ
， ，  
的挑战 并指出如果能够更有效地组织和利用 这  
。
上的适用性及其与其他组件和语言的交互性  
。
，
相对而言 学术界在航空大数据可视化的研  
些海量数据将带来巨大利益  
［ ］  
３６  
。
当前大数据发展较为迅猛的领域主要集中在  
究主要集中于机场方面  
等
利用清州国  
Ｓａｎ  
ｇ
［ ］  
２５  
、 、 、 。  
计算机 医疗 电力 水利等领域 廖湘科等  
，
际机场的大数据分析了创造需求的方式 但是可  
针
，
视化的内容不够充分 分析工具没有经过独立验  
对大数据处理对计算机高性能计算设计带来的挑  
［ ］  
３７  
，
战 介绍了天河二号超级计算机系统所采用的多  
。
Ｈｗａｎ  
证证明是可靠的  
利用社会网络的大  
ｇ
，
种优化措施 为大数据时代的超级计算机设计提  
数据对襄阳国际机场用户的服务趋势进行定量和  
［ ］  
２６  
。
供参考 薛付忠  
／
创建了涵盖健康 疾病检 测  
、
，
可视化分析 明确客户对机场服务的不同意见所  
“ ／  
风险评估与干预的 大数据驱动的健康 疾病管理  
， 。  
导致的影响 从而给供应商提出建议 该研究在  
”，  
学理论方法体系 并以此大力推进健康医疗大数  
，
大数据信息提取中采取的关键词方法简洁高效  
［ ］  
２７  
。
。
但是可视化分析结果与关键词的选取高度相关  
据产业化发展  
等
采用大数据分析技  
Ｋａｌａｍ  
［ ］  
３８  
、 、  
术对过电压 低电压事件与环境温度 事件发生时  
等
讨论了两种最近的高维数据可视化技  
Ｒｅｈｍ  
０２２３１１２  
－ꢀ  

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