飞行试验工程大数据治理思考

飞行试验工程大数据是典型的工业大数据,是试飞工程规划、设计、执行、评估以及开展航空科学研究的最重要的基础。文章分析了试飞工程大数据的质量特性及其影响因素,学习借鉴国际标准化《数据治理白皮书》提出的数据治理思想体系与模型,针对试飞工程大数据管理与应用特点,结合多年来在试飞工程中的大数据管理应用的实践经验,提出了以飞行试验大数据标准化体系为基础,以涵盖试飞工程全过程和全业务流程的试飞数据质量监控系统和一体化的试飞大数据管理与应用系统为并行相互支持的大数据治理技术平台,将试飞业务流程、业务策略、业务标准、业务逻辑以及组织管理有机有效地融入到数据管理与治理体系中,形成能够不断自我完善、自我更新、自我规范、开放共享的试飞工程大数据治理体系,对飞行试验工程以及航空科学研究步入“大数据科研范式”奠定数据基础。     

典型大数据仓库-飞行试验数据仓库设计

在现代数据仓库技术思想的指导下,围绕试飞数据的非结构化大数据的特点,面向型号工程对试飞数据的统一管理和高效处理需求,分别针对试飞大数据的粒度描述和综合管理,设计了飞行试验元数据标准和特有的基于二进制文件的数据库管理服务,解决了飞行试验数据仓库设计中结构化与非结构化大数据的统一维度建模和数据关系维护的关键技术问题,为基于数据仓库的试飞大数据在线管理与分析系统的建立提供了基础,满足了型号工程对试飞数据的高效分析需求.     

飞行试验大数据技术发展及展望

现代航空武器装备综合化和信息化程度越来越高,飞行试验测试数据的种类增多,测试数据量剧增,飞行试验进入了大数据时代;试飞大数据的来临,对试验数据的获取、记录、传输和处理等传统技术及模式产生了强大的冲击,也提出了严峻的挑战;文章在简要介绍大数据概念及国外研究应用现状的基础上,通过总结分析飞行试验数据的新特征、新需求,提出了“试飞大数据”的概念,得出飞行试验数据是典型大数据的结论;按照试飞测试流程和大数据技术范畴,重点分析了试飞大数据技术中的数据获取、交换、记录、传输、监控、处理、存储等关键技术,最后,对试飞大数据技术的应用前景进行了展望.     

基于SOA的飞行试验数据管理系统研究

飞行试验数据是航空武器装备研制过程中所形成的最重要的科研信息资料,是型号定型、鉴定的根本依据,具有宝贵的科研价值;试验数据管理的目的不仅是保证数据的完整性和可靠性,更重要的是能够广泛地、灵活地满足各类用户对数据的处理需要;针对飞行试验数据及其应用的特点,设计出了一种基于先进SOA技术架构的飞行试验数据管理系统(FTDMS),以飞行试验数据总线为纽带,采用分布式网络计算服务模式,有效适应了飞行试验数据处理方法的不断发展,而且同时满足了多用户对多型号、多类型非结构化试飞数据的完整管理和应用,综合提高了试验数据的管理和应用效率。     

云技术在飞行试验数据处理中的应用

针对飞行试验数据的海量非结构化的特点以及当前所面临的处理与应用问题,研究分析当前新兴的云技术,提出了飞行试验数据云计算应用架构的3个组成要素:设备系统、云存储和云计算。面向试飞数据工程应用,以试飞科目、试验动作段为频度矩阵建立试飞元数据存储阵列,实现海量非结构化试飞数据的云存储应用;以SOA架构为基础,结合面向应用的处理功能组件,实现分布式网络计算调度和计算群集,为用户提供高效的云计算服务。工程实践应用表明,该系统以灵活架构有效地解决了非结构化大数据信息的高效存储、统一管理和共享应用,实现了海量试飞数据的快速分析处理,展示了云计算技术的先进特点。     

FT&MEDB系统总体结构设计

用计算机网络应用技术和层次式关系数据库的理论,收集、管理试飞过程中所产生的数据和技术资料,建立相应试验对象的数据库系统.加强试飞及测试工程等数据信息资料在航空科研工程中的实际应用.根据当前大型工程数据库的构架方案,结合当前技术和飞行试验与测试工程数据库(FT&MEDB)的特点,给出系统的总体结构,根据总体结构,选择了合适的开发平台,并在此基础上,给出系统的整体工作流程及网络监测设计.     

试飞数据查询引擎设计

试飞数据是飞行试验的核心产品,具有参数量多,数据体量大,信息复杂程度高,查询响应快等特征,支撑飞机设计、制造、试飞、运营等阶段任务；试飞数据查询引擎旨在提供PB级多维度试飞数据快速查询服务,对试飞数据特征深度分析,采用大数据交互式查询关键技术,基于试飞数据处理与分析平台,研究了存算分离技术和异构计算技术,设计试飞数据查询引擎,具备多源数据汇聚,多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成,多类指标数据自适应输出等功能,创新试飞数据查询与可视化方式,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理与分析中,服务于试飞工程师、飞机设计人员、课题工程师,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

FT＆MEDB系统总体结构设计

用计算机网络应用技术和层次式关系数据库的理论，收集、管理试飞过程中所产生的数据和技术资料，建立相应试验对象的数据库系统。加强试飞及测试工程等数据信息资料在航空科研工程中的实际应用。根据当前大型工程数据库的构架方案，结合当前技术和飞行试验与测试工程数据库（FT＆MEDB）的特点，给出系统的总体结构，根据总体结构，选择了合适的开发平台，并在此基础上，给出系统的整体工作流程及网络监测设计。     

试飞数据平台数据架构设计与应用

试飞数据是民机飞行试验的重要产物,具有测量参数数量大,数据体量大,飞行试验数据与试飞任务信息关联性强等特征,支撑飞机型号取证与设计优化等任务。试飞数据平台数据架构对多源异构数据集成接入、多类形态数据存储管理、多种层次数据处理分析等技术进行了研究,采用湖仓一体的关键技术和方法打造试飞数据全集。试飞数据接入采用流批一体的数据处理技术,融合Spark和Flink主流数据处理引擎,具备试飞数据快速入库能力。提出按秒聚合方法,具备PB级多维度试飞数据压缩存储功能,存储性能提升近10倍；采用以秒为索引条件支持快速检索,强化数据湖查询能力。研究数据仓库技术,设计试飞数据多层数据模型,具备多维信息精细查询,多层数据灵活钻取,多功能自定义函数集成等功能,并成功应用在某型国产民机的飞行试验数据管理中,服务于试飞数据用户,提高了试飞数据管理效率与试飞数据应用价值。     

飞行试验数据管理探讨

飞机试飞测试数据是验证飞机性能和作战效能的基本数据,是宝贵的历史资料,也是进行航空高技术发展研究的重要物质基础。本文对建立飞行测试数据库的紧迫性和必要性进行了探讨,然后对飞行试验数据的结构、管理以及应用前景进行了分析。