本申請涉及數(shù)據(jù)管理，特別是涉及一種面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

1、隨著民航業(yè)的快速發(fā)展，航空運(yùn)營風(fēng)險(xiǎn)呈指數(shù)增長，隨著傳感器在飛機(jī)上應(yīng)用的擴(kuò)大和移動(dòng)終端的普及，飛機(jī)在運(yùn)行過程中積累了大量數(shù)據(jù)，如快速存取記錄器(quickaccess?recorder，qar)數(shù)據(jù)、飛機(jī)通信尋址與報(bào)告系統(tǒng)(aircraft?communicationsaddressing?and?reporting?system，acars)數(shù)據(jù)、維修報(bào)告報(bào)告、可靠性數(shù)據(jù)等，民航局及地區(qū)管理局等相關(guān)職能部門在生產(chǎn)運(yùn)行過程中同樣產(chǎn)生了大量涉及航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)，隨著數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)分析技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)據(jù)成為了保障航空運(yùn)行安全重要資產(chǎn)。目前，數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)或平臺(tái)大多僅能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收集和存儲(chǔ)，功能較為單一，不能對多元化的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效管理。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本申請的目的是提供一種面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法，可提高多源數(shù)據(jù)管理的有效性。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>

3、第一方面，本申請?zhí)峁┝艘环N面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，包括：數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和預(yù)警模型；

4、所述數(shù)據(jù)管理模塊用于將航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，并對存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；所述數(shù)據(jù)管理模塊還包括根據(jù)所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系建立的索引；所述數(shù)據(jù)管理包括對所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、插入、修改和刪除，所述數(shù)據(jù)管理還包括利用所述索引對所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索；

5、所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊用于對所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值剔除、數(shù)據(jù)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)平滑，將處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫；所述處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)；

6、所述預(yù)警模型用于識別所述實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警。

7、可選地，所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)包括安全政策數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)、安全保證數(shù)據(jù)、安全促進(jìn)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)；

8、所述安全政策數(shù)據(jù)包括多種政策文件類數(shù)據(jù)；所述風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)包括飛機(jī)基本數(shù)據(jù)、飛機(jī)運(yùn)行數(shù)據(jù)、飛機(jī)故障數(shù)據(jù)、飛機(jī)維修數(shù)據(jù)、預(yù)警模型輸入數(shù)據(jù)、qar數(shù)據(jù)和分析結(jié)果數(shù)據(jù)；所述安全保證數(shù)據(jù)包括強(qiáng)制報(bào)告、員工自愿報(bào)告、安全檢查內(nèi)容和事件調(diào)查文件；所述安全促進(jìn)數(shù)據(jù)包括學(xué)習(xí)資料數(shù)據(jù)、學(xué)習(xí)計(jì)劃數(shù)據(jù)和學(xué)習(xí)人員數(shù)據(jù)；所述系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)用戶權(quán)限表、用戶角色表、角色權(quán)限對應(yīng)表、系統(tǒng)用戶表和用戶角色對應(yīng)表。

9、可選地，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個(gè)數(shù)據(jù)表，不同數(shù)據(jù)表中相同數(shù)據(jù)字段通過主鍵建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

10、可選地，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)硬件包括兩臺(tái)萬兆交換機(jī)、一臺(tái)管理交換機(jī)和與各萬兆交換機(jī)連接的路由器，所述管理交換機(jī)用于兩臺(tái)萬兆交換機(jī)之間的級聯(lián)；所述網(wǎng)絡(luò)硬件用于提供有線網(wǎng)絡(luò)接入和無線網(wǎng)絡(luò)接入。

11、可選地，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括云平臺(tái)，所述云平臺(tái)用于提供基礎(chǔ)設(shè)施、資源池、應(yīng)用支撐、自主安全體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和容災(zāi)備份體系。

12、可選地，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊包括qar數(shù)據(jù)缺失值推斷單元、異常值檢測單元和平滑處理單元；

13、所述qar數(shù)據(jù)缺失值推斷單元用于利用回歸分析或者貝葉斯計(jì)算公式確定qar數(shù)據(jù)中缺失值；

14、所述異常值檢測單元用于采用統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)算法和中值濾波算法確定所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中異常值，并剔除對應(yīng)異常值；

15、所述平滑處理單元用于采用滑窗算法與雙邊中值相結(jié)合的方法對所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行平滑處理。

16、可選地，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊還包括樣本選擇單元；

17、所述樣本選擇單元用于：

18、從所述實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)的目標(biāo)數(shù)據(jù)中隨機(jī)選擇設(shè)定數(shù)量個(gè)數(shù)據(jù)樣本，并按照所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)的設(shè)定規(guī)則標(biāo)注標(biāo)簽，得到第一數(shù)據(jù)集；

19、采用合成少數(shù)類的過采樣技術(shù)算法為所述原始數(shù)據(jù)集添加新樣本，得到第二數(shù)據(jù)集；所述第二數(shù)據(jù)集用于訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)模型，得到所述目標(biāo)數(shù)據(jù)對應(yīng)的預(yù)警模型。

20、可選地，所述預(yù)警模型包括著陸預(yù)警模型；

21、所述著陸預(yù)警模型訓(xùn)練時(shí)采用的所述目標(biāo)數(shù)據(jù)包括飛行高度、經(jīng)緯度、發(fā)動(dòng)機(jī)高壓轉(zhuǎn)子、發(fā)動(dòng)機(jī)低壓轉(zhuǎn)子、油壓、排氣溫度、燃油流量、指示空速和飛機(jī)主輪接地時(shí)的法向加速度，所述飛機(jī)主輪接地時(shí)的法向加速度為標(biāo)簽；當(dāng)所述飛機(jī)主輪接地時(shí)的法向加速度大于1.7時(shí)標(biāo)簽為1，當(dāng)所述飛機(jī)主輪接地時(shí)的法向加速度小于或者等于1.7時(shí)標(biāo)簽為0，標(biāo)簽為1表示異常著陸，標(biāo)簽為0表示正常著陸。

22、可選地，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還包括：可視化模塊，所述可視化模塊用于對航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示。

23、第二方面，本申請?zhí)峁┝艘环N面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法應(yīng)用上述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法包括：

24、數(shù)據(jù)管理模塊將航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，并對存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；所述數(shù)據(jù)管理模塊還包括根據(jù)所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系建立的索引；所述數(shù)據(jù)管理包括對所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、插入、修改和刪除，所述數(shù)據(jù)管理還包括利用所述索引對所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索；

25、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值剔除、數(shù)據(jù)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)平滑，將處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到所述數(shù)據(jù)庫；所述處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)；

26、預(yù)警模型識別所述實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警。

27、根據(jù)本申請?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例，本申請公開了以下技術(shù)效果：

28、本申請?zhí)峁┝艘环N面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法，通過將航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系建立的索引，利用所述索引對所述數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索，提高了檢索效率，并能夠?qū)?shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、插入、修改和刪除，可提高多源數(shù)據(jù)管理的有效性；另外，本申請通過預(yù)警模型對實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)了快速風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。

技術(shù)特征：

1.一種面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和預(yù)警模型；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)包括安全政策數(shù)據(jù)、風(fēng)險(xiǎn)管理數(shù)據(jù)、安全保證數(shù)據(jù)、安全促進(jìn)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)管理數(shù)據(jù)；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)庫中包括多個(gè)數(shù)據(jù)表，不同數(shù)據(jù)表中相同數(shù)據(jù)字段通過主鍵建立關(guān)聯(lián)關(guān)系。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)硬件包括兩臺(tái)萬兆交換機(jī)、一臺(tái)管理交換機(jī)和與各萬兆交換機(jī)連接的路由器，所述管理交換機(jī)用于兩臺(tái)萬兆交換機(jī)之間的級聯(lián)；所述網(wǎng)絡(luò)硬件用于提供有線網(wǎng)絡(luò)接入和無線網(wǎng)絡(luò)接入。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)包括云平臺(tái)，所述云平臺(tái)用于提供基礎(chǔ)設(shè)施、資源池、應(yīng)用支撐、自主安全體系、標(biāo)準(zhǔn)體系和容災(zāi)備份體系。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊包括qar數(shù)據(jù)缺失值推斷單元、異常值檢測單元和平滑處理單元；

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊還包括樣本選擇單元；

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述預(yù)警模型包括著陸預(yù)警模型；

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，其特征在于，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)還包括：可視化模塊，所述可視化模塊用于對航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化顯示。

10.一種面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法，其特征在于，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法應(yīng)用權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，所述面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本申請公開了一種面向航空運(yùn)營安全的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)及方法，涉及數(shù)據(jù)管理技術(shù)領(lǐng)域，該系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊和預(yù)警模型；數(shù)據(jù)管理模塊將航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)分類存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中，并對存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)管理；數(shù)據(jù)管理模塊還包括根據(jù)航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)邏輯關(guān)系建立的索引；數(shù)據(jù)管理包括利用索引對數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索；數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊用于對航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值剔除、數(shù)據(jù)補(bǔ)充和數(shù)據(jù)平滑，將處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫；處理后的航空運(yùn)營安全數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)；預(yù)警模型用于識別實(shí)時(shí)在線數(shù)據(jù)中異常數(shù)據(jù)并進(jìn)行預(yù)警。本申請可提高多源數(shù)據(jù)管理的有效性。

技術(shù)研發(fā)人員：孫有朝,郭超超,李龍彪,于柔柔,胡煜
受保護(hù)的技術(shù)使用者：南京航空航天大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2