基于改进KMP算法的空管自动化日志分析系统设计摘要：研究并提出一种改进KMP算法，该算法每次比较字符不匹配时，可根据模式串的当前字符特征值U，使得主字符串指针自动前进至U位置，且保持模式串指针在起始位置，加快了字符串匹配速度。利用所研究的算法设计了一套空管自动化日志分析系统，使用KMP算法对自动化系统日志信息进行故障关键字匹配，达到快速定位故障原因的效果。文中详细给出了系统的设计原理与软件设计流程，并进行查询性能分析。实验结果表明：改进KMP算法应用于空管自动化日志分析系统使得查询性能显著优于同类系统和人工查询方式，所设计的系统可高效、准确进行故障查询，在空管单位和地方机场塔台具有广泛的应用前景。关键词：自动化系统;改进的KMP算法;日志分析;故障关键字：TP391.41：ADOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2020.09.005本文著录格式：陈恺.基于改进KMP算法的空管自动化日志分析系统设计[J].软件，2020，41（09）：1922+71【Abstract】：Throughresearch，animprovedKMPalgorithmisproposed.Eachtimethecomparisoncharactersdonotmatch，thealgorithmcanstringthecharacteristicvalueUofthecurrentcharacteraccordingtothepattern，sothatthemainstringpointerautomaticallyadvancestotheUposition，andkeepingthepatternstringpointeratthestartingposition，speedingupthestringmatchingspeed.Withthehelpoftheresearchedalgorithm，asetofATCloganalysissystemisdesigned，andtheKMPalgorithmisadoptedtomatchthefaultkeywordsoftheautomatedsystemloginformationtoquicklylocatethecauseofthefault.Inthispaper，thedesignprincipleandsoftwaredesignprocessofthesystemaregivenindetail，andthequeryperformanceisanalyzed.TheexperimentalresultsshowthattheimprovedKMPalgorithmisappliedtotheautomatedloganalysissystem，whichmakesthequeryperformancesignificantlybetterthansimilarsystemsandmanualquerymethods.Inaddition，thedesignedsystemhastheabilitytoperformfaultinquiriesefficientlyandaccurately，andhasawideapplicationprospectinairtrafficcontrolunitsandlocalairporttowers.【Keywords】：ATC;ImprovedKMPalgorithm;Loganalysis;Faultkeywords0引言空管自动化系统是实现雷达管制最为核心的设备，在对空指挥任务的安全实施中发挥着重要的作用，随着民航机场空中流量不断提升，对空管自动化系统运行稳定性和鲁棒性提出更高的要求。莱斯和华泰自动化系统作为国内主流空管自动化系统，在实际运行过程（特别是在雷雨绕飞或军航活动频繁等复杂情况）出现不少异常问题，需要技术维护人员通过历史数据回放或日志查询等方式人工排查故障原因，查询效率低。对于重复或类似故障现象没有一套具备自动聚类分析功能的日志分析系统，加重了技术维护人员工作负担。在日志分析过程中，异常关键字定位是解决自动化系统出现异常情况最为快捷、有效的办法。关键字和被查询日志内容可分别等效为字符匹配关系中的模式串与文本串[1]，通常采用的方法有基于BF算法、RF算法、KMP算法和基于编程语言内嵌的字符串匹配函數，其中效率最高的是KMP模式匹配算法[2]。对于自动化系统日志，特别是飞行计划[3]信息类日志，通常会出现很多类似关键字，导致关键字（模式串）与被查询日志信息（文本串）重复地作不必要字符比较的情形。因此，一种改进的KMP匹配算法在自动化日志查询过程中能更好地提升查询效率，快速定位故障原因。针对上述原因，本文旨在设计并实现一种基于改进KMP算法的自动化日志分析系统。首先，对日志分析系统的实现原理和设计架构进行介绍，包含系统的功能分析和系统运行机制分析;其次，详细阐述本设计所采用的改进KMP算法原理及运算过程，给出了具体实例说明算法的时效性和可行性;再次，对系统重要功能模块的软件设计进行描述;最后结合系统实际运行情况，给出具体结果与性能评估。1系统实现原理和设计架构国内空管自动化系统一般将日志数据按照固定时间格式定期存放于日志服务器（如莱斯自动化的LGP，华泰自动化的TRACE）进行存档。本文...