2024 年 11 月 12 日，第十五屆中國國際航空航天博覽會上，中國新型隱形戰機殲-35A 首次驚喜亮相，飛行表演動作幹練、流暢、令人驚艷。殲-35A 是中國自主研制的新一代中型隱身多用途戰鬥機，它的亮相代表著中國空軍同時擁有了兩款隱形戰鬥機——殲-20 和殲-35A，中國也成為全球第二個同時擁有兩款隱身戰機的國家。
除殲-35A 外，此次航空航天博覽會也展示了其他多款先進機型、裝備，均表明了中國航空航天產業正處於加速發展期：自主化程度持續提升、綜合實力居於世界領先水平、發展前景廣闊。
（圖片來源：賀治超）
在數智化加速賦能產業轉型升級的今天，中國航空航天產業的加速發展，同樣離不開數智化技術的加持。其中，能夠最佳化飛行效能、預測潛在風險、指導關鍵決策的時序數據管理便是基礎。
挖掘時序數據價值，對於航空航天業至關重要：透過對飛機、火箭、衛星等器材在設計、制造、試驗、試飛、執行等全流程中產生的海量時序數據進行高效管理，能夠實作對飛行任務中關鍵系統的精準監測與分析；透過遙測數據即時回傳、試飛數據快速匯入，能夠實作航空資訊的監測和設計改進，確保飛行任務的安全可靠執行。
作為一款執行穩定、效能高效、安全可靠的時序數據庫產品，IoTDB 憑借其國產自研的高效低流量數據同步、離線數據遷移、豐富的部署選擇和低資源占用等特點，為行業的數據管理和業務擴充套件提供了數據基礎，持續為航空航天領域的技術創新和持續發展提供有力支撐。
一、 行業痛點及 IoTDB 對應優勢
（ 1 ） 痛點：自主可控需求 ； 優勢：國產自研
航空航天數據需保障全程自主可控和高安全性。IoTDB 源於清華大學，支持行業對數據安全和可靠性的高標準需求，並提供完整技術支持，有效確保系統獨立性與數據安全性。
（ 2 ） 痛點：數據儲存分散 ； 優勢：測點統一管理
航空航天飛行器材型號多樣、部件復雜、任務批次不同，多批次試飛或實驗數據分散管理會導致使用分析困難。IoTDB 透過統一層次化測點管理模型，提供靈活測點建模方法和數據庫服務，形成統一數據湖。
（ 3 ） 痛點：試飛數據入庫效率 ； 優勢：超高速數據入庫
試飛任務結束後，需將機載儲存器材的原始數據入庫進行分析，遷移頻繁且耗時。IoTDB 具備高效的離線數據匯入機制，減少數據遷移時間和成本，實作各階段數據的快速切換與儲存。
（ 4 ） 痛點：數據查詢壓力 ； 優勢：國際榜單效能第一
航空航天器材產生的高頻數據量大、數據類別多，傳統數據庫處理瓶頸。IoTDB 透過最佳化數據寫入與查詢效能，支持多源異構數據的高效儲存與分析，處理速度高達千萬點/秒，確保數據在復雜場景中高效流轉。在國際權威物聯網場景效能基準榜單 TPCx-IoT，和數據庫效能測試排行榜 benchANT 中，IoTDB 各項效能指標均位居第一。
（ 5 ） 痛點：多種執行環境部署難度 ； 優勢：部署形態多樣
航空航天數據需要兼顧飛行器、地面站等環境。IoTDB 提供邊緣、雲端等多種部署版本，支持單機、雙活、集群分部署等多種部署形態形態，靈活適應不同環境中的數據采集和處理需求。
（ 6 ） 痛點：數據儲存成本 ； 優勢：低磁盤占用
終端資源有限，對數據庫系統的低儲存要求較高。IoTDB 采用自研底層檔格式，透過列式儲存、高效壓縮演算法等技術，支持失真壓縮、無損壓縮等方式，無損壓縮比可達 10-30 倍，有效降低磁盤占用，節省儲存成本。
二、 解決方案架構（以飛參數據管理為例）
基於 IoTDB 構建的航空航天行業解決方案，可以支持飛行器材即時執行、試飛等過程中，將高度、推力、轉速、經緯度等數據透過機載采集模組進行儲存，在保障低 CPU/記憶體占用代價的同時，實作異常場景下的數據保存與恢復。
在試飛過程中，飛機可即時將部份遙測數據回傳地面，並寫入時序數據庫中，服務即時飛行狀態監控。同時，試飛數據也全量儲存在機載儲存器材內。
試飛任務結束或業務方規定的數據管理周期內，將儲存器材轉移至地面側，並將數據轉換為 IoTDB 原廠團隊自研的時序數據標準檔格式 TsFile，即可將數據檔 TsFile 直接掛載進 IoTDB 集群，無需檔的重復處理。數據傳輸流程簡單靈活、入庫融合效率高。透過多類儲存機制、壓縮演算法、計算函數，集團雲側中心的 IoTDB 集群可實作海量數據低成本儲存和豐富的處理分析。
地面平台數據可進一步支持飛行分析系統、飛行維護系統、應急分析系統、模擬仿真系統等下遊套用系統實作器材運維、協同管控、故障預測等業務需求，完成構建「器材采集-轉移入庫-匯聚分析-決策營運」的航空時序數據管理全鏈路，有力確保航空航天飛行與生產安全。
三、 套用場景及部份使用者
（ 1 ） 套用場景：試飛飛參數據快速入庫分析
試飛意為「駕駛試驗機的正式飛行」。試飛數據則是驗證高難度、高復雜度場景下的飛機效能，保障飛行安全的可靠依據，因此試飛數據十分珍貴，意義非凡。傳統模式下，需要在航後解除安裝機載記錄器中的原始數據，並透過相關軟件實作轉換，最後輸出數據檔，往往需要 4～5 小時的預處理時間，數據時效性受到影響，無法有效保障試飛效率，以文字檔案方式輸出數據的形式也制約了試飛數據的分析效率。
IoTDB 支持 C919 等機型實作機上數據全量接入與分析，並支持「天空-地面」數據分鐘級快速融合，成功打通低時延數據解析、入庫鏈路，飛行參數數據即時性與儲存效能均大幅提升。基於飛參數據管理能力，可實作試飛任務數據總匯、機載器材評估模型研判、故障描述、決策下發等業務操作，全面支撐試飛流程數碼化。
（ 2 ） 套用場景：航空制造工廠數據接入與監控預警系統 ； 套用舉例：中航機載共性
中航機載共性構建了面向機載系統產品生產制造的智能雲制造系統，覆蓋雲、邊、端多層級，完成了端側智能化工廠數據采集，邊緣側數據預處理和雲端播發，雲側數據中心、協同管控、智慧決策等多個子系統構建，實作異地工廠端與雲中心側的分布式數據互通和統一管理。
基於 IoTDB 自身的先進特性，中航機載共性選擇 IoTDB 作為智能雲制造系統，實作海量制造、產能數據低延遲采集、低成本儲存、多場景治理，達到制造過程雲化、資源供給中台化、數據套用智能化 。 多家套用廠商均對 IoTDB 在降低儲存成本、降低高安全數據鏈路成本、降低突發宕機事件、提高經營效率等方面的效用表示了認可。
（ 3 ） 套用場景：衛星發射地面監控 ； 套用舉例：北郵一號衛星
台北時間 2023 年 1 月 15 日 11 時 14 分，中國在太原衛星發射中心使用長征二號丁運載火箭，以「一箭十四星」發射方式，成功將包括北郵一號衛星在內的 14 顆衛星發射升空。據悉，北郵一號衛星發射升空後衛星正常入軌，遙測參數正常，太陽翼、天線均展開正常，發射任務獲得圓滿成功。
IoTDB 被部署於北郵一號衛星，用以儲存系統健康檢測數據供地面分析監控，並為其他子系統提供基礎數據儲存分析服務，實作了低 CPU 使用率及記憶體占用，支持非週期性關機場景下數據的自動保存與恢復，有效支持星-地數據協同。
