■ 王希 叶耀祖 巩美娟/中国飞行试验研究院

0 引言

新机的飞行试验是飞机研制中最危险和关键的阶段。随着航空工业的飞速发展，新机型日益增多，型号多、任务紧、工作量大和管理流程复杂等问题随之而来。试飞维修保障工作作为保障试飞任务完成的关键环节，如何通过信息化建设对跨地域、多机队进行有效统一的管理，保障型号任务试飞顺利完成，已成为当前试飞维修保障系统的重要课题。

1 试飞维修保障信息化概述

试飞维修保障信息化是在飞行试验中机务维修保障人员以现代化信息技术为手段，对试验机、飞行任务和保障设备各方面实施计划、指挥、协调和管理的活动。近年来，我国航空事业蓬勃发展，科研试飞工作正处在信息化转型的重要时期，航空机务维修作为保障科研试飞的基石，其基础性地位和作用日益突出，对于促进维修体制创新、促进科学维修和提高试飞保障能力具有十分重要的作用。

目前，科研试飞中信息化建设逐步向维修指挥网络化、管理精细化、保障精确化延伸，机务维修信息化管理和保障水平有大幅提高。但是，随着试飞任务的日益增多，各型号技术状态更新更加频繁，外场试飞地域跨度较大，如何保障飞行安全且高效完成试飞任务是目前亟需解决的问题。

2 试飞维修保障信息化发展目标

信息化建设在航空维修保障工作中是一项综合性的应用，是指导航空机务提高效率和维修水平，保证战斗力提高的一项重要措施。作为机务系统，要做好试飞保障信息化建设，必须保持全局观念、一体化融合，向智能化和实时化方向发展。以计算机为平台，以通信网络为桥梁，坚持一体化和最优化原则，建立共享的物理接口和电子接口。统一数据格式，实现纵向与横向的无缝链接，从而对维修保障装备进行实时有效的指挥、协调和控制[1，2]。

2.1 体系标准化

航空机务维修信息化建设需要结合飞行试验工作实际，构建一套适用于管理和技术方面的顶层标准体系，涵盖试验机全生命周期的动态管控。在制定标准后，对各项内容进行细化分解，保证各项内容都存在有效和科学的依据。不断探索新型装备的维修管理模式，引进更加先进的信息技术，通过标准体系的实施和评估，对各项内容进行持续的优化和完善。

2.2 管理可视化

科研试飞工作需要各部门协同开展，机务维修部门作为一线保障单位，需要及时向调度、机关等部门提供试验机的最新状态并具有高效的数据交换能力。因此，不论是维修保障工作的顶层任务规划，还是维修保障工作的协调与实施，都应达到实时动态可视化管控的状态，使上层决策人员全局掌握维修保障中的状态、过程、元素等，以便有效、合理、直观地进行管理。

2.3 维修远程化

科研试飞工作具有机型多、试飞地点多等特点，跨地域保障已成为常态。随着技术的进步，试验机和发动机系统越来越复杂和先进，维修工作涉及的专业领域越来越宽，难度也越来越大，通过信息化手段实现维修远程化是必然趋势，从而实现即时反应、资源共享、协同工作、远程监测以及远程诊断。

2.4 保障智能化

在管理可视化和维修远程化的基础上，机务维修保障还应向智能化方向发展，充分利用机器学习、数据挖掘、人工智能等先进技术，对试飞过程产生的维修保障大数据进行采集与挖掘，实现故障智能检测、预防预测性维修和故障预测诊断等功能，并提供辅助决策功能。同时，通过物联网，利用条形码、射频识别（RFID）等技术，实现设备的自动查寻和自动定位等功能，从而达到维修工作智能化和设备保障智能化。

3 试飞机务维修信息化建设思路

现阶段，应贴合维修保障实际，加强思想重视度，强化技能培训，梳理机务维修保障工作流程，规范过程管理，重视数据积累，总体规划、分步建设，为维修保障信息系统发展提供基础，推动维修保障模式改革深入发展。

3.1 加强思想重视，强化技能培训

从信息化系统建设时的需求进行梳理，到系统建成后的试用及使用，都需要既了解维修保障业务又具有一定信息化基础能力的人员。在系统推进的过程中，还会逐渐暴露一些传统工作模式的缺陷，进而需要对业务模式进行改进和适应。信息化系统的主要用户为维修保障工作人员，为了适应维修保障信息化工作模式，需提升他们的能力水平。

首先，要从思想上高度重视，新的工作模式可能带来颠覆性的改变。系统规划部门要做好信息化基础知识的普及工作，提高信息化系统的接受程度，建立信息化建设及使用规章制度，充分收集系统直接用户的需求和建议意见，迭代完善信息化规划；让系统的直接用户参与到系统的建设过程中，充分收集其使用需求和建议意见，尽早适应新模式。其次，要强化信息化技能培训，范围应包含但不限于信息化系统的基础部署、网络通信、基本软硬件使用方法等。确定培训对象，针对不同类型的系统用户，制订培训计划，由浅入深、由简到繁，结合实际业务场景操作应用，开展培训工作。

3.2 梳理工作内容，优化工作流程

信息化建设是为试飞维修保障业务服务的，其以业务流程的优化和重构为基础，利用计算机技术、网络技术和数据库技术，控制和集成化管理试飞维修保障中的各种信息，通过将技术应用于个别资源或流程来提高效率。因此，为了提高信息化系统与实际维修保障工作业务的匹配度，应以保障试飞为中心，基于试验机技术状态基线，充分梳理整个基线中维修保障工作内容。将这些内容进行最小任务单元分解，针对每项任务单元，明确工作要点、工作人员，精确梳理工作流程，明确工作流的输入、产出和输出，形成清晰的信息流，对有信息流交互的不同任务单元，分析信息流交互内容，最终形成丰富全面的试飞维修保障业务流图。同时，对梳理过程中发现的不足与缺陷，及时制订措施进行业务流程修正，并完善管理制度体系，为实现复杂问题简单化、简单问题流程化、流程问题信息化奠定基础。

3.3 规范过程管理，重视数据积累

试飞维修保障过程中会产生大量的飞参数据、故障信息、排故经验等信息，这些数据之间可能存在很多未被发现的内在联系，这些内在联系能够为预防预测性维修提供有效的支撑。因此，首先应规范维修保障过程管理，重视数据积累，形成过程数据管理要求，对数据格式进行标准化，将维修保障过程中的数据、经验及时保存，统一管理。可通过分布式采集、大数据架构等手段存储维修保障过程中产生的多源维修数据，逐步形成试飞维修保障数据中心，为数据的挖掘利用奠定坚实的基础。

3.4 开展数据挖掘，发挥数据价值

随着试飞维修保障数据中心的建立，数据类型越来越多，数量也越来越大。应结合数据挖掘、机器学习等算法，梳理业务需求，深入开展多源维修数据挖掘，发挥海量数据的价值，应用于飞行阶段保障、故障快速定位、故障排除、试验机健康评估、维修决策评估、预防预测性维修等方面，有效提升试飞维修保障能力和保障效率。

3.5 总体规划，分步建设

围绕机务维修业务与信息化现状，采用自顶向下逐步分解与自下向上汇总相交联的方式，结合先进的信息化算法与技术，总体规划试飞机务维修保障信息化平台的架构，完善网络环境、存储环境、采集方式等基础设施建设；针对核心业务，划分业务模块，梳理业务之间数据与流程交联，明确接口关系，根据业务需求的紧急程度和必要条件的健全程度，确定建设的优先程度，分步、有序地开展核心业务模块的建设和推进工作。

1）构建试验机技术状态管理子系统。建立以技术状态管理为核心的信息化平台，对试验机全生命维修保障工作项目进行分解，梳理工作流程，以“标识、控制、纪实、审核”4个要素为核心，以“接机—维修保障—移交”3个阶段为主线，实现对接机状态建立、技术状态变更、维修作业管理等技术状态的全面管理。

2）构建飞参数据中心。通过分布式计算与存储技术，高效管理飞参数据，结合虚拟化技术对底层服务器硬件、存储资源、网络设备等进行虚拟化，形成统一的飞参数据私有云平台，提供历史飞参数据的共享与应用。同时，考虑关键数据的安全保密问题，按照信息系统建设保密规定及要求，实现数据传输与共享的安全。

3）构建多源维修“知识库”。针对海量维修数据利用率低、数据查询和应用困难等难题，构建包含维修数据、维修手册资料、专家经验等在内的试验机全生命周期多源维修数据库，并结合维修数据挖掘算法，实现多源异构维修数据的关联性分析及潜在价值挖掘。

4）构建远程专家子系统。针对异地试飞出现紧急故障需本场专家配合定位与排除的问题，基于AR、5G等技术，构建远程专家系统。通过视觉增强技术快速定位和排除故障，达到即时反应、资源共享、协同工作、远程监测以及远程诊断的目的。

5）构建保障资源管理子系统。利用物联网、5G和人工智能技术，实现保障资源精细化管理，管理设备设施的技术状态，将地面保障设备、工具、飞行装具以及携带无线终端的人或保障车辆进行互联互通，实时反映资源状态、定位及使用情况。在需使用资源时，由系统自动根据上述信息智能调配决策，保障资源在线监控、定位跟踪、调度指挥、决策支持。

6）构建试验机地面健康管理平台。构建分布式采集网络，结合大数据、数据挖掘、综合诊断技术和可视化手段，构建试验机地面健康管理平台，基于多源维修“知识库”，充分分析和挖掘各类维修保障数据，实现试验机地面健康状态分析、监控和管理。提供可视化界面，在机库、塔台等地点即时展示试验机健康状态，智能规划维修任务，自动预警异常情况，提供维修辅助决策，利用AR眼镜等可视化交互设备，结合远程专家系统，对维修保障过程中产生的故障快速定位和辅助排故，并将故障及排故信息输入知识库完成自学习，加强试验机全生命周期健康监视和管理手段。

4 结束语

试飞维修保障信息化的发展需要立足维修保障现状，梳理不足与痛点，采用多种信息化手段相结合的方式，逐步建立起完善、高效的试飞维修保障平台。本文通过分析试飞维修保障工作面临的问题，结合实际试飞情况，提出了体系标准化、管理可视化、维修远程化、保障智能化的发展目标，并提出了相应建设思路。在未来的实践探索中，将不断总结试飞维修保障信息化建设的经验与教训，早日建成可视化、高效化、科学化和智能化的维修保障平台。