一、引言 

　　“十四五”民用航空发展规划是民航未来五年的总路线。未来五年也是世界新技术变革向着纵深发展的关键阶段，云计算、大数据、物联网、移动互联网、智能技术、区块链等先导技术，深刻影响了世界各国的竞争力。研究表明，预计到2022年全球大数据储量将达到61ZB（泽字节暨十万亿亿字节，10的21次方），民航作为国家战略性行业，必须充分连接大数据背景下的新技术发展，其中适航管理是航空安全保障的重要基础工作，也应该及时研究应用大数据背景下云计算技术带来的大规模、分布式、深层次的信息存储、处理和分析能力，以提升航空安全保障能力。国内大型航空公司的机队规模、执飞航线数量逐渐进入世界领先行列，适航指令管理系统对航空公司的正常运行起到了重要保障作用，必须与时俱进，积极应用新技术带来的全新高性能的技术基础和平台。 

　　二、适航指令管理系统的发展 

　　2.1适航指令管理信息系统 

　　适航指令AD(Airworthiness Directives)是在航空器获得民航管理机关的型号合格审定后，由适航当局针对在某一民用航空产品(包括航空器、航空发动机、螺旋桨及机载设备)上发现的,很可能存在或发生于同型号设计的其它民用航空产品中的不安全状态，所制定的强制性检查要求、改正措施或使用限制,其内容涉及飞行安全，如不按规定完成，有关航空器将不再适航[1]。民航法规明确规定民用航空产品的运营人及维修单位必须保证适用的适航指令在既定时间内正确执行并反馈[2]。因此，为了保证民用航空产品安全使用，航空公司在适航指令管理方面投入大量资源。适航指令管理在航空公司内开始是人工记录、多岗复核的方式，从本世纪初，随着信息技术的发展，航空公司尤其是大型国有航空公司都建立了相应的航空公司适航指令管理信息系统（Airlines Airworthiness Directives Management Information System，以下简称AADMIS）。目前大部分适航指令管理系统是基于B/S或C/S技术开发，在传统数据库-服务器环境下运行。 

　　2.2 AADMIS的组成 

　　航空公司维修单位通过AADMIS，协助执行适航指令，对所属飞机进行适航维修管理，通常能实现对飞机的适航指令信息、飞机维修工程指令信息、飞机适航监控、维修工作计划、飞机定检维修、航材管理等各个具体事务进行数据收集、分析和处理，同时能为飞机的安全性、经济性和领导决策提供科学合理的参考数据。AADMIS的投产，实现了飞机维修单位各部门之间数据共享、减少重复性工作、飞机检修等事务处理和部门内办公等目标[3]。如图1适航指令管理系统功能结构图所示，AADMIS以服务器和网络为依托，保证数据完整性、安全性和共享性。 

　　（图1 AADMIS功能架构） 

　　2.3传统适航指令管理系统的挑战 

　　在大数据背景下，适航维修管理系统面临着可持续发展难题，如信息量负荷大，硬件资源使用率低，维护成本高、功能拓展难、信息集成共享复杂、网络安全威胁等难题，给航空公司的适航安全管理带来了挑战。信息处理能力受限，航空公司的规模迅速壮大，适航指令数量大增，执行要求更高，给AADMIS系统带来了信息量处理的压力。硬件资源的使用率低，当信息系统规模增大时，原有的软件硬件系统已经无法满足需要，需要不断地增加软件和硬件资源。维护成本高，由于传统适航指令管理系统既有信息和数据，也有硬件和环境的结构导致的，硬件系统故障导致的维护是整个系统维护的主要部分。功能拓展难，由于系统环境的限制，系统的拓展能力非常薄弱，一旦设计好并投产，几乎不能扩展，强行扩展会带来巨大的成本支出以及适航管理的不可用期。信息集成共享复杂，传统适航信息管理系统的数据交互能力较差，信息连接能力缺乏，导致无法共享。网络安全威胁，这是传统适航信息管理系统在互联网运行，原有的权限管理较弱导致的新问题，也可能是运行基础硬件环境被计算机病毒威胁引起。 

　　三、云计算赋能适航指令系统 

　　3.1大数据与云计算 

　　大数据是现代信息技术深入改造生产力、影响生产关系的必然现象，大数据必须由云计算来处理。现代信息技术体系下，大数据和云计算并不能单独运作，还需要网络支撑、智能化整合，甚至需要区块链做为信用授权。云大物移智链这六个要素是有机的聚合，统称“数字化技术”，它的几个组成可以用人体来类比。互联网、移动互联网以及物联网就像人类的神经系统，大数据就像人体内的五脏六腑、皮肤以及器官，云计算相当于人体的脊梁。没有网络，五脏六腑与脊梁就无法相互协同；没有云计算，五脏六腑就无法挂架，成了孤魂野鬼；没有大数据，云计算就是行尸走肉、空心骷髅。有了神经系统、脊梁、五脏六腑、皮肤和器官之后，加上相当于灵魂的人工智能——人的大脑和神经末梢系统，基础的“数智化”平台就成形了。而区块链技术既具有人体中几万年遗传的不可篡改、可追溯的基因特性，又具有人体基因的去中心、分布式特性。就像更先进的“基因改造技术”，从基础层面大幅度提升大脑反应速度、骨骼健壮程度、四肢操控灵活性。“数智化”平台在区块链技术的帮助下，基础功能和应用将得到颠覆性改造，从而对经济社会产生更强大的推动力。 

　　大数据。通俗说就是很多很乱的数据，指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能应用的信息资产。大数据有三个来源：分别是静态数据、动态数据，和经过人类大脑和计算机处理后产生的数据。静态数据比如适航指令系统的所有历史数据；动态数据比如适航指令系统每时每刻生产的指令执行数据；动态数据比如适航指令系统根据指令的周期和航空器运行情况计算出的剩余时间或循环。 

　　　云计算。云计算可以被理解成一个系统硬件，一个具有巨大的计算能力、网络通信能力和存储能力的数据处理中心（InternetDataCenter，简称IDC）。数据处理中心本质上是软件管理下的大量服务器的集合。　 

　　3.2云计算平台架构 

　　云计算目前主要依赖虚拟化技术、分布式存储技术和海量数据处理技术等三个底层技术进行支撑，三者共同形成了云计算平台。云计算平台简称为云平台，基于硬件资源和软件资源的服务，提供计算、网络和存储能力。云平台分为以数据存储为主的存储型云平台、以数据处理为主的计算型云平台以及计算和数据存储处理兼顾的综合云计算平台。在云计算平台上提供基础设施即服务Infrastructure as a Service（IaaS）、平台即服务Platform as a Service（PaaS）和软件即服务Sofeware as a Service(SaaS)三个服务架构。 

　　3.3云化适航指令管理信息系统 

　　近年来，云计算等新兴信息技术发展迅速，大型航空公司已经认识到新兴信息技术背景下，对适航指令管理信息系统进行升级改造的重要性和迫切性，并尝试运用云计算技术的髙性能计算与信息处理能力、弹性资源获取与扩展能力、海量数据存储能力以及大规模跨域服务调度能力，加速适航指令管理信息系统的技术变革和产业升级，充分获得云平台以支持配置灵活且动态可扩展的多元化信息服务。传统的适航指令管理系统，如果运行在云计算环境中，进行信息处理和大数据计算，则发展为“云化航空公司适航指令管理系统”（Cloudization Airlines Airworthiness Directives Management Information System），简称CAADMIS。CAADMIS基于云计算等新型信息技术，对传统适航指令管理信息系统进行再造升级，增强了AADMIS的管理效能和服务能力，减少IT投资和运维成本，促进航空公式适航指令管理模式创新，提升航空公式持续适航保障能力，已成为一项事关我国航空公司尤其是大型国有航空公司高质量发展的重大战略课题。如南方航空研发的CAADMIS，新版本已经连接公司数据中台和安全中心系统，在信息交互和业务管理上进一步融合，实现了适航指令安全确保能力的大幅提升[1]。 

　　3.4 CAADMIS架构设计 

　　云化适航指令系统主要运行在综合云计算平台上, 系统总体技术架构如图2 CAADMIS架构图。CAADMIS的适航指令执行模块PaaS模式，以航空公司自行研发的拥有完全自主知识产权的中间件为基础，集成开发框架、可复用构件，增加部署管理功能，为维修单位的各个部门和分支机构提供集成化的开发部署平台环境，使得应用开发人员只需关注业务逻辑；CAADMIS的监控模块采用云计算的SaaS模式，整合航空公司内部业务资源，为航空公司维修工程部、安监部、航材贸易部、法标部、飞行部等按需提供在线定制化的操作和查询服务[4]；CAADMIS的系统管理模块采用虚拟化技术实现计算、存储、网络的资源池化，并能对资源池进行自动化管理，以API和用户界面的形式为用户提供IaaS模式服务。 

　　（图2 CAADMIS架构） 

　　3.5 CAADMIS应用价值 

　　契合智慧民航发展趋势。世界航空运输业领先的IT商务解决方案和通讯服务提供商SITA发布的《2019航空运输业IT趋势洞察报告》显示， 2018年IT支出达到400亿美元，是2017-2022这五年的最高峰。投资的重中之重包括云计算、网络安全和商业智能——这些技术被航空公司视为实现数字化转型的顶梁柱。100%的航空公司已经实施设施虚拟化(IaaS)，96%的航空公司已经实施应用虚拟化(SaaS)。因此，CAADMIS符合未来民航信息系统的发展趋势，是智慧民航建设的重要领域。智慧民航“五个一”其中的“一个监管平台”[5]，在实践上必须实现局方监管平台和航空公司适航指令管理系统的无缝连接，这才能促使“盯组织、盯系统”和精准监管具备扎实的基础。 

　　提升系统资源使用效率。减低运维工作量，传统AADMIS系统需要维护的设备和系统种类较多，包括大型机、小型机和PC服务器，导致运行维护管理复杂繁多，而CAADMIS的运维几乎可以实现完全自动化。提升应用负载均衡，传统AADMIS中有的系统模块资源使用率很高，而有的使用率很低，导致一面新采购设备，一面设备空置并存，而CAADMIS通过资源调度，彻底解决了问题。全面消除信息孤岛，CAADMIS利用分布式数据库，整合现有的业务模块，打通与航空公司安全管理数据共享，并且实现局方安全管理中大力提倡的监管一致性。 

　　四、总结 

　　航空公司适航指令管理信息系统，应当契合民航发展需要，因应行业安全管理要求，始终保持对适航指令的有效管理，为航空公司的合规运营和安全管理提供基础保障。随着新技术的演进，大数据背景下基于云计算的CAADMIS系统，利用了现代云计算技术的灵活能力和整合能力，可以有效提高AADMIS系统的灵敏性，使软件架构变得易于扩展，面对适航指令执行要求变化时可以较快地适应，提升公司安全管理业务的有效性和创新性。（作者：王珍发，单位：南方航空） 

　　参考文献： 

　　[1] 江永渡 何兴 朱文 万晶 方迪 王兴锋 张鹤 张皓洁 李小荣. “云计算在民航信息服务平台建设中的应用价值”[J] 《信息技术与标准化》 2017年第9期 P76-77 

　　[2] 刘佳嘉 潘超 “民用航空器适航管理体系综述” [J]《中国民航飞行学院学报》2017年9月 P21-22   

　　[3] 杨宏宇 林伟炜 “航空公司适航指令管理系统的设计与实现” [J]《中国民航学院学报》 2005年第4期 P11 

　　[4] 叶云斐 陈晓建 陈伟青 谷叶. “基于云计算的民航协同决策系统基础架构研究” [J]《 软件产业与工程》2015年第4期 P39-41 

　　[5] 解读｜《智慧民航建设路线图》[OL] 2022-1-20 http://www.caac.gov.cn/XXGK/XXGK/ZCJD/202201/t20220121_211226.html