當前情況下，民機運行數據根據產生時間和傳輸方式可分為以下三類：當飛機在空中飛行時，飛機和地面健康管理系統之間通過空地ACARS數據鏈進行數據交聯，未來還可能應用空地寬帶實現海量數據的空地實時傳輸；當飛機落地后，飛機和地面健康管理系統之間的數據交聯方式以無線數據傳輸方式（無線Wi-Fi/3G）為主；飛機在停場及定檢過程中會產生大量非結構化數據，根據不同航空公司的內部標準存儲。數據的不同類型和說明如表1所示。
面向民機健康管理應用的地面大數據平臺
為了更好地挖掘數據價值，創造無限可能，需要在機載和地面構建大數據應用平臺，提高數據分析處理能力，此處重點討論面向民機健康管理應用的地面大數據平臺。其核心是收集分析民機運行過程中實時狀態數據以及航后維護中產生的海量信息，借助各種算法和智能模型，完成系統的狀態監測、故障診斷及預測，然后依據診斷或預測信息、可用的資源以及使用需求對維修活動做出適當的決策，避免“過修”和“失修”問題，提高系統的利用率，從而合理地權衡使用、維修中安全和經濟的矛盾，確保全壽命周期的成本最低。面向民機健康管理應用的大數據平臺的組成要素如圖4所示。
面向民機健康管理應用的大數據平臺架構示意如圖5所示，基礎層主要引入工業大數據架構（如Hadoop、Spark等）完成數據采集、存儲、處理及可視化等；數據層涉及飛機健康狀態的數據種類多、量級大、格式復雜，包括機載監控傳感器數據、機組數據、故障報告、維護數據、服務通告等；業務邏輯層通過對各類健康數據進行綜合收集和管理，分析典型系統故障特點及數據關聯性，研究運用各種數據驅動的AI模型進行數據分析、識別、推理、預測等處理，對飛機系統進行狀態監控、故障定位、趨勢分析以及健康狀態評估；決策輸出層形成健康分析報告與維修派遣決策，將原始數據轉化為航空公司可直接識別與應用的維修保障工作指令，與運行控制、維修控制、機務維修等主要業務流程高度融合，提高航空公司運營效率，節省經濟成本。
民機健康管理服務生態鏈
基于大數據分析平臺，可不斷形成面向民機健康管理應用的智慧服務生態鏈，聚焦多維大數據分析應用，實現數據驅動業務發展，協同產業鏈資源，推動民機向“制造+服務”轉型，生態鏈組成如圖6所示。
1) 大數據平臺：民機健康管理服務生態鏈核心，動態捕獲空地數據鏈、地面數據鏈以及運營數據，應用較為成熟的數據存儲分析工具、定制的AI算法模型對數據進行預處理和挖據，提供實時狀態監控、故障定位智能推理、性能狀態預測、機隊健康狀態評估、維修決策優化等服務，為民機健康管理生態鏈的各個部門和角色完成工作任務和決策提供支撐。
2) 運行控制部門：簽派和調度人員參考平臺所監控計算飛機健康狀態和排故情況修訂簽派計劃，保障機隊安全可靠、高效運營，如根據發動機性能狀態、飛機狀態、駕駛員狀態、機場條件、天氣條件等綜合制定優化的派遣計劃，并可提前做好預防性保障措施。
3) 維修控制部門：航行動態管理人員、維修工作組織決策人員參考平臺歷史數據統計和最新實時動態數據快速決策，判斷飛機是否需要維修，何時維修，制定預測性維修計劃及備品備件計劃，減少非計劃停場；完善優化維修定檢計劃，合理安排維修間隔時間，提高利用率。
4) 機務工程部門：地面機務人員根據系統優化的維修計劃完成排故任務，排故過程中通過平臺查詢各類手冊資源，并可及時、快速還原疑難故障歷史數據，輔助完成故障定位和維修工作，并反饋記錄；基于機務人員歷史排故案例形成專家經驗庫，指導故障快速定位，節省維修時間和成本。
5) 質量管理部門：基于平臺定制故障率、可靠性、維修性等分析指標，對飛機健康狀態、故障信息等進行多維度統計分析，為航線運行提供更為可靠及時的決策和指導；全面掌握航空公司在役飛機的各項指標狀態，為下發、構型選擇、客改貨等商務運營決策提供依據。
6) 主制造商和OEM：通過系統開放的功能和接口，獲取飛機運行數據，為改善飛機健康監控需求與機載系統設計提供依據；主制造商通過數據分析結果掌握全球機隊健康狀態，以便及時給予維修支持和服務支持；同時基于飛機故障原理對模型升級、數據分析工具提供指導和幫助。
7) 信息技術部門：配置維護系統生態環境，包括數據采集接口、模型更新升級、工作流程優化等。
結束語
民用飛機健康管理是一項系統工程，涉及機載系統設計、整機集成、航線飛行、運營管理和維護支持。隨著大數據時代的到來，國外先進民機機型機載實時監控參數都已經達到數十萬量級，地面運營維護數據也與日俱增，只有將民機健康管理與大數據、人工智能、工業互聯網結合起來，才能更好地提供數字化、集成化、實時化和智能化的民機健康管理服務，為航空公司降低維護成本、提高經濟效益和客戶滿意度提供支持。
不論波音、空客等整機制造商，還是普惠、羅羅、GE等發動機供應商，都在生產制造利潤空間不斷壓縮的情況下將利益增長點延伸至提供健康保障服務上來，從數據出發，為客戶提供健康管理基礎服務、初級服務、高級服務乃至全面服務，這些儼然成為民機市場新的產品競爭力和利潤增長點。對于國內航空公司來說，如果技術長期依賴國外供應商，勢必逐漸削弱自身的飛機健康監控技術能力，一旦將來由于某種原因導致國外供應商提供的服務中斷，對民航安全運營將帶來無法預估的影響。對于中國商飛來說，民機產業剛剛起步，ARJ21支線飛機已正式交付運行，C919大型客機正處于試飛階段，遠程寬體客機開始研制攻關，需要緊握時代脈搏進一步提升我國民用飛機的健康管理能力，加速向“制造+服務”轉型，才能在競爭激烈的民機市場取得商業成功，占有一席之地。
