当前情况下，民机运行数据根据产生时间和传输方式可分为以下三类：当飞机在空中飞行时，飞机和地面健康管理系统之间通过空地ACARS数据链进行数据交联，未来还可能应用空地宽带实现海量数据的空地实时传输；当飞机落地后，飞机和地面健康管理系统之间的数据交联方式以无线数据传输方式（无线Wi-Fi/3G）为主；飞机在停场及定检过程中会产生大量非结构化数据，根据不同航空公司的内部标准存储。数据的不同类型和说明如表1所示。
面向民机健康管理应用的地面大数据平台
为了更好地挖掘数据价值，创造无限可能，需要在机载和地面构建大数据应用平台，提高数据分析处理能力，此处重点讨论面向民机健康管理应用的地面大数据平台。其核心是收集分析民机运行过程中实时状态数据以及航后维护中产生的海量信息，借助各种算法和智能模型，完成系统的状态监测、故障诊断及预测，然后依据诊断或预测信息、可用的资源以及使用需求对维修活动做出适当的决策，避免“过修”和“失修”问题，提高系统的利用率，从而合理地权衡使用、维修中安全和经济的矛盾，确保全寿命周期的成本最低。面向民机健康管理应用的大数据平台的组成要素如图4所示。
面向民机健康管理应用的大数据平台架构示意如图5所示，基础层主要引入工业大数据架构（如Hadoop、Spark等）完成数据采集、存储、处理及可视化等；数据层涉及飞机健康状态的数据种类多、量级大、格式复杂，包括机载监控传感器数据、机组数据、故障报告、维护数据、服务通告等；业务逻辑层通过对各类健康数据进行综合收集和管理，分析典型系统故障特点及数据关联性，研究运用各种数据驱动的AI模型进行数据分析、识别、推理、预测等处理，对飞机系统进行状态监控、故障定位、趋势分析以及健康状态评估；决策输出层形成健康分析报告与维修派遣决策，将原始数据转化为航空公司可直接识别与应用的维修保障工作指令，与运行控制、维修控制、机务维修等主要业务流程高度融合，提高航空公司运营效率，节省经济成本。
民机健康管理服务生态链
基于大数据分析平台，可不断形成面向民机健康管理应用的智慧服务生态链，聚焦多维大数据分析应用，实现数据驱动业务发展，协同产业链资源，推动民机向“制造+服务”转型，生态链组成如图6所示。
1) 大数据平台：民机健康管理服务生态链核心，动态捕获空地数据链、地面数据链以及运营数据，应用较为成熟的数据存储分析工具、定制的AI算法模型对数据进行预处理和挖据，提供实时状态监控、故障定位智能推理、性能状态预测、机队健康状态评估、维修决策优化等服务，为民机健康管理生态链的各个部门和角色完成工作任务和决策提供支撑。
2) 运行控制部门：签派和调度人员参考平台所监控计算飞机健康状态和排故情况修订签派计划，保障机队安全可靠、高效运营，如根据发动机性能状态、飞机状态、驾驶员状态、机场条件、天气条件等综合制定优化的派遣计划，并可提前做好预防性保障措施。
3) 维修控制部门：航行动态管理人员、维修工作组织决策人员参考平台历史数据统计和最新实时动态数据快速决策，判断飞机是否需要维修，何时维修，制定预测性维修计划及备品备件计划，减少非计划停场；完善优化维修定检计划，合理安排维修间隔时间，提高利用率。
4) 机务工程部门：地面机务人员根据系统优化的维修计划完成排故任务，排故过程中通过平台查询各类手册资源，并可及时、快速还原疑难故障历史数据，辅助完成故障定位和维修工作，并反馈记录；基于机务人员历史排故案例形成专家经验库，指导故障快速定位，节省维修时间和成本。
5) 质量管理部门：基于平台定制故障率、可靠性、维修性等分析指标，对飞机健康状态、故障信息等进行多维度统计分析，为航线运行提供更为可靠及时的决策和指导；全面掌握航空公司在役飞机的各项指标状态，为下发、构型选择、客改货等商务运营决策提供依据。
6) 主制造商和OEM：通过系统开放的功能和接口，获取飞机运行数据，为改善飞机健康监控需求与机载系统设计提供依据；主制造商通过数据分析结果掌握全球机队健康状态，以便及时给予维修支持和服务支持；同时基于飞机故障原理对模型升级、数据分析工具提供指导和帮助。
7) 信息技术部门：配置维护系统生态环境，包括数据采集接口、模型更新升级、工作流程优化等。
结束语
民用飞机健康管理是一项系统工程，涉及机载系统设计、整机集成、航线飞行、运营管理和维护支持。随着大数据时代的到来，国外先进民机机型机载实时监控参数都已经达到数十万量级，地面运营维护数据也与日俱增，只有将民机健康管理与大数据、人工智能、工业互联网结合起来，才能更好地提供数字化、集成化、实时化和智能化的民机健康管理服务，为航空公司降低维护成本、提高经济效益和客户满意度提供支持。
不论波音、空客等整机制造商，还是普惠、罗罗、GE等发动机供应商，都在生产制造利润空间不断压缩的情况下将利益增长点延伸至提供健康保障服务上来，从数据出发，为客户提供健康管理基础服务、初级服务、高级服务乃至全面服务，这些俨然成为民机市场新的产品竞争力和利润增长点。对于国内航空公司来说，如果技术长期依赖国外供应商，势必逐渐削弱自身的飞机健康监控技术能力，一旦将来由于某种原因导致国外供应商提供的服务中断，对民航安全运营将带来无法预估的影响。对于中国商飞来说，民机产业刚刚起步，ARJ21支线飞机已正式交付运行，C919大型客机正处于试飞阶段，远程宽体客机开始研制攻关，需要紧握时代脉搏进一步提升我国民用飞机的健康管理能力，加速向“制造+服务”转型，才能在竞争激烈的民机市场取得商业成功，占有一席之地。
