基于Shell腳本的氣象報(bào)文遲發(fā)漏發(fā)監(jiān)控程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

梁欣等

0 引言

航空氣象情報(bào)及時(shí)準(zhǔn)確的發(fā)布是保證航空安全的重要工作。民航西北氣象中心作為西北地區(qū)情報(bào)交換中心，負(fù)責(zé)氣象報(bào)文及時(shí)參加國(guó)內(nèi)/國(guó)際交換，使用戶能及時(shí)收到最新氣象報(bào)文，最大限度地降低甚至杜絕因遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)而造成的氣象業(yè)務(wù)差錯(cuò)，切實(shí)提高氣象工作質(zhì)量和氣象服務(wù)水平，助力航班安全、順暢[1]。我們必須根據(jù)《民航空管系統(tǒng)氣象工作質(zhì)量管理辦法》和新版的《民用航空飛行氣象業(yè)務(wù)差錯(cuò)標(biāo)準(zhǔn)》，通過有效的技術(shù)手段對(duì)西北地區(qū)所有機(jī)場(chǎng)發(fā)布的報(bào)文中遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)情況進(jìn)行集中監(jiān)控并記錄，最大限度地杜絕遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)現(xiàn)象發(fā)生。

1 西北地區(qū)遲發(fā)漏發(fā)監(jiān)控現(xiàn)狀

在民航《民用航空飛行氣象情報(bào)交換管理辦法》中第八條規(guī)定，民航氣象中心、民航地區(qū)氣象中心和機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)應(yīng)當(dāng)按照民用航空行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《民用航空氣象 第1部分 觀測(cè)和報(bào)告》和《民用航空氣象 第2部分 預(yù)報(bào)》，對(duì)進(jìn)入民用航空氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的飛行氣象情報(bào)，進(jìn)行質(zhì)量控制。文件中對(duì)預(yù)報(bào)和觀測(cè)的發(fā)報(bào)時(shí)間作出了嚴(yán)格規(guī)定。

⑴ 西北氣象中心報(bào)文發(fā)布監(jiān)控現(xiàn)狀

西北氣象中心對(duì)于觀測(cè)和預(yù)報(bào)發(fā)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確率十分重視，尤其是在固定時(shí)間發(fā)布的SA、FC、FT報(bào)，相較特殊天氣情況發(fā)布的報(bào)文更容易產(chǎn)生遲發(fā)、漏發(fā)的情況。其中觀測(cè)在發(fā)每小時(shí)一次的METAR報(bào)時(shí)，通過三種有效手段對(duì)報(bào)文發(fā)送的及時(shí)性和準(zhǔn)確性進(jìn)行控制。一是發(fā)報(bào)程序自帶的提醒功能在發(fā)報(bào)前會(huì)發(fā)出告警聲提醒發(fā)報(bào)，該發(fā)報(bào)程序是由西北氣象中心探測(cè)室自主研發(fā)的，可以將部分自動(dòng)觀測(cè)資料自動(dòng)填入報(bào)文相應(yīng)位置，減少人工填寫出錯(cuò)的幾率，報(bào)文編寫完成后生成完整報(bào)文，經(jīng)二次檢查后發(fā)出；二是備份發(fā)報(bào)終端同步運(yùn)行，在規(guī)定發(fā)報(bào)時(shí)間提醒發(fā)報(bào)；三是鬧鐘提醒，值班人員通過設(shè)定鬧鐘加強(qiáng)提醒工作。預(yù)報(bào)則每天需要發(fā)FC報(bào)（9小時(shí)預(yù)報(bào)）和FT報(bào)（24小時(shí)預(yù)報(bào)），這兩種報(bào)文在發(fā)布時(shí)間上既有交叉又有重疊，容易產(chǎn)生遲發(fā)、漏發(fā)的現(xiàn)象，對(duì)于這種特殊的預(yù)報(bào)有專門的發(fā)報(bào)提醒程序；而發(fā)報(bào)的質(zhì)量則由報(bào)文質(zhì)量控制軟件來監(jiān)控，報(bào)文質(zhì)量控制軟件由氣象中心計(jì)算機(jī)室自主研發(fā)，軟件將報(bào)文中各個(gè)要素進(jìn)行拆分，由預(yù)報(bào)員在相應(yīng)要素欄中填寫當(dāng)前報(bào)文的內(nèi)容，當(dāng)出現(xiàn)不符合規(guī)定的寫法或數(shù)值時(shí)對(duì)預(yù)報(bào)員進(jìn)行提醒，有效控制了在發(fā)報(bào)時(shí)的人為出錯(cuò)；每個(gè)月底還會(huì)通過報(bào)文評(píng)分軟件對(duì)當(dāng)月的發(fā)報(bào)情況進(jìn)行評(píng)分并和之前月份的進(jìn)行比較，查看遲發(fā)、漏發(fā)情況。

⑵ 分局及航站報(bào)文發(fā)布監(jiān)控現(xiàn)狀

分局和中心使用的措施相近，較少出現(xiàn)遲發(fā)、漏發(fā)的現(xiàn)象。屬地化機(jī)場(chǎng)則因?yàn)楹桨嗔可伲芏鄷r(shí)刻不需要發(fā)報(bào)，使得發(fā)報(bào)更容易出現(xiàn)遲發(fā)、漏發(fā)的情況，且通報(bào)不利，發(fā)報(bào)情況的監(jiān)控力度不夠，使遲發(fā)、漏發(fā)現(xiàn)象不能被及時(shí)發(fā)現(xiàn)和補(bǔ)救，這些都會(huì)對(duì)西北整體預(yù)報(bào)質(zhì)量產(chǎn)生影響。

⑶ 信息機(jī)務(wù)對(duì)遲發(fā)漏發(fā)報(bào)文的監(jiān)控現(xiàn)狀

雖然目前信息機(jī)務(wù)部門運(yùn)用以上監(jiān)控和提醒手段對(duì)觀測(cè)和預(yù)報(bào)發(fā)報(bào)進(jìn)行提醒和監(jiān)控，但均作用于發(fā)報(bào)前，而對(duì)遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)后續(xù)的控制并沒有明確的解決方法。在民航《民用航空飛行氣象情報(bào)交換管理辦法》中第九條規(guī)定，民航氣象中心、民航地區(qū)氣象中心和機(jī)場(chǎng)氣象臺(tái)應(yīng)當(dāng)安排人員對(duì)接收和發(fā)送的氣象資料予以監(jiān)控，以確保資料的及時(shí)性和完整性[1]。所以，對(duì)于目前遲發(fā)漏發(fā)報(bào)現(xiàn)狀，我們需要按上述規(guī)定，在數(shù)據(jù)庫端進(jìn)一步對(duì)已發(fā)報(bào)文中已經(jīng)發(fā)生遲發(fā)、漏發(fā)的報(bào)文進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)處理，將遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)造成的影響降到最低，全面提高整個(gè)西北地區(qū)氣象發(fā)報(bào)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性[2]。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 需求分析

2.1.1 監(jiān)控報(bào)文類別

在航空氣象中常見的氣象飛行情報(bào)有三種重要報(bào)文，這三種報(bào)是氣象飛行情報(bào)中最基礎(chǔ)和最重要的報(bào)文。

⑴ 機(jī)場(chǎng)天氣報(bào)告：METAR報(bào)，SPECI報(bào)；

⑵ 航空天氣報(bào)告：TAF報(bào)（航站預(yù)報(bào)）；

⑶ 重要?dú)庀笄閳?bào)：SIGMET報(bào)。

根據(jù)報(bào)文類型的不同，對(duì)于編發(fā)報(bào)時(shí)間的要求也不同，其中特殊天氣報(bào)告SPECI報(bào)和重要?dú)庀笄閳?bào)SIGMET報(bào)都是在特殊情況下需要增加編發(fā)的報(bào)文，沒有固定的時(shí)間點(diǎn)，所以一般很少出現(xiàn)遲發(fā)、漏發(fā)的情況。而其他報(bào)則必須嚴(yán)格按照規(guī)定的時(shí)間進(jìn)行編發(fā)報(bào)，比較容易出現(xiàn)遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)的情況。遲發(fā)、漏發(fā)、錯(cuò)報(bào)均會(huì)被記為一次工作差錯(cuò)，所以除了預(yù)報(bào)員自身在發(fā)報(bào)時(shí)要做到準(zhǔn)確及時(shí)外，還需要信息技術(shù)保障人員從技術(shù)層面對(duì)發(fā)報(bào)的時(shí)間和質(zhì)量進(jìn)行提醒和監(jiān)控，最后還需要對(duì)已經(jīng)發(fā)出的報(bào)文進(jìn)行跟蹤監(jiān)控。

目前需要對(duì)遲發(fā)、漏發(fā)的報(bào)文進(jìn)行監(jiān)控的報(bào)文有以下幾種。

⑴ 機(jī)場(chǎng)天氣報(bào)告METAR報(bào)，又稱SA報(bào)，是由觀測(cè)人員每一小時(shí)或半小時(shí)發(fā)布一次，西北地區(qū)為每一小時(shí)發(fā)布一次。

⑵ 機(jī)場(chǎng)天氣預(yù)報(bào)TAF報(bào)是指以塔臺(tái)為中心，半徑50公里范圍內(nèi)預(yù)期24小時(shí)以內(nèi)的氣象條件簡(jiǎn)要說明。

TAF報(bào)根據(jù)預(yù)報(bào)有效時(shí)段分為兩種類型：

2.1.2 程序設(shè)計(jì)需求

⑴ 實(shí)用性和可擴(kuò)充性：從工作效率考慮，程序要以注重實(shí)用和可擴(kuò)充為原則，程序在使用上應(yīng)盡量操作簡(jiǎn)單，由于程序是在AIX操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)的，所以執(zhí)行程序的命令行應(yīng)盡量寫入腳本中，減少手動(dòng)鍵入命令，提高工作效率；另外整個(gè)程序應(yīng)是可擴(kuò)充的，以適應(yīng)將來的發(fā)展。

⑵ 穩(wěn)定性和安全性：由于程序是以民航氣象二期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)核心業(yè)務(wù)平臺(tái)為依托，所以必須具有極高的可靠性。利用成熟的腳本編寫語言和一次運(yùn)行，對(duì)核心系統(tǒng)不造成任何影響，由于民航氣象二期數(shù)據(jù)庫系屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，所以程序運(yùn)行環(huán)境安全性本身就具有保障。

⑶ 易維護(hù)性和易管理性：工作中必須要有切實(shí)可行的管理措施，保證程序高效、可靠、安全地運(yùn)行。采用多種技術(shù)手段保證整個(gè)程序的易維護(hù)性，在不影響核心系統(tǒng)運(yùn)行的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)已發(fā)布報(bào)文的遲發(fā)、漏發(fā)情況進(jìn)行監(jiān)控。

⑷ 高性能和高效率：程序性能的高低是程序設(shè)計(jì)中最重要的考量因素，其中包括以下幾個(gè)方面：程序的響應(yīng)時(shí)間；輸出的完整性；輸出內(nèi)容是否直觀、清晰；操作是否便捷。

2.2 功能設(shè)計(jì)

2.2.1 查找報(bào)文留底文件

由西北氣象中心觀測(cè)室、西北甘青寧三分局氣象臺(tái)觀測(cè)室和西北地區(qū)航站觀測(cè)室發(fā)布的SA報(bào)經(jīng)由54號(hào)異步線路（AFTN線路）發(fā)往西北氣象中心，再由西北氣象中心通過56號(hào)MQ線路和其他需要給北京轉(zhuǎn)發(fā)的報(bào)文一起發(fā)給北京，56號(hào)線路發(fā)送報(bào)文的留底文件會(huì)以SENDYYMMDD.56的形式存于民航氣象二期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，內(nèi)容如圖1所示，所以本監(jiān)控程序應(yīng)通過識(shí)別留底文件日期和線路號(hào)來尋找當(dāng)天的留底文件。

因?yàn)楸境绦虻哪康脑谟诒O(jiān)控西北氣象報(bào)文發(fā)往北京進(jìn)行全國(guó)交換時(shí)是否出現(xiàn)遲發(fā)漏發(fā)的現(xiàn)象，所以程序應(yīng)通過查找當(dāng)天（UTC時(shí)間）56號(hào)線路的留底文件中報(bào)文實(shí)際發(fā)給北京的時(shí)間（即實(shí)際發(fā)送時(shí)間）來判斷是否發(fā)生遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)現(xiàn)象。

2.2.2 輸出監(jiān)控內(nèi)容

程序需要將報(bào)文按照發(fā)報(bào)地址、報(bào)文類型劃分，再由發(fā)報(bào)時(shí)間依次輸出每份報(bào)文的發(fā)報(bào)時(shí)間和實(shí)際發(fā)送時(shí)間，由于監(jiān)控的是報(bào)文遲發(fā)、漏發(fā)的情況，所以從報(bào)文的發(fā)報(bào)時(shí)間和實(shí)際發(fā)送時(shí)間上就可以直觀的判斷是否出現(xiàn)遲發(fā)報(bào)的現(xiàn)象；沒有發(fā)布的將不顯示實(shí)際發(fā)送時(shí)間，而按時(shí)間依次列出的方式也可快速發(fā)現(xiàn)是否有漏發(fā)報(bào)的情況。

⑴ 輸出發(fā)報(bào)地址：在每份報(bào)文的報(bào)頭部分都包含該份報(bào)文的發(fā)報(bào)地址，即各個(gè)機(jī)場(chǎng)的四字代碼CCCC。

⑵ 輸出報(bào)文類型：56號(hào)線路包含發(fā)往北京的所有西北氣象用于情報(bào)交換的報(bào)文，其中還包括不在該程序監(jiān)控范圍內(nèi)的SPECI報(bào)等，每份報(bào)文在報(bào)頭部分包含該份報(bào)文的類型，所以需要程序只輸出所需報(bào)文類型。

⑶ 報(bào)文發(fā)送時(shí)間：每份報(bào)文在報(bào)頭部分還包含該份報(bào)文的報(bào)文發(fā)送時(shí)間，這里的報(bào)文發(fā)送時(shí)間指的是該報(bào)在情報(bào)交換辦法中規(guī)定的發(fā)報(bào)時(shí)間，而非實(shí)際報(bào)文發(fā)送的時(shí)間。

⑷ 實(shí)際發(fā)送時(shí)間：實(shí)際發(fā)送的時(shí)間就是我們需要監(jiān)控的時(shí)間，如果報(bào)文實(shí)際發(fā)送時(shí)間在規(guī)定內(nèi)，則報(bào)文發(fā)送時(shí)間也必然在規(guī)定內(nèi)。報(bào)文在經(jīng)由56號(hào)線路發(fā)出后，通信系統(tǒng)會(huì)在每份報(bào)文上一行以“***HHMMSS***”形式增加一行通信機(jī)記錄的報(bào)文實(shí)際發(fā)送的時(shí)間。

在氣象二期數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中通過輸入日期查找指定路徑home/history/下的56號(hào)線路留底文件，56號(hào)線路留底文件中以“SEND”開頭的文件名后跟的日期進(jìn)行識(shí)別，查找相同日期的56號(hào)線路留底文件。

民航氣象報(bào)文時(shí)間使用世界協(xié)調(diào)時(shí)（UTC），因此當(dāng)日的9小時(shí)“0009、2106”預(yù)報(bào)及24小時(shí)“0024”預(yù)報(bào)均在前一天發(fā)布。故當(dāng)日日志文件記錄的“0009、2106、0024”預(yù)報(bào)發(fā)布時(shí)間均為第二日的日期。例如：15日日志文件記錄的“0009”預(yù)報(bào)發(fā)布時(shí)間應(yīng)為“160009”。因此為了在統(tǒng)計(jì)信息中明確標(biāo)識(shí)，程序需要計(jì)算第二日的年月日信息。這里有一個(gè)特例是“12月31日”，不只需要計(jì)算第二天日期，還必須要增加一年，所以在程序中用if語句，將這一情況單獨(dú)處理，將月和日為“1231”的第二天日期規(guī)定為“0101”，年份增加一年。圖4中清楚地指出了第二天日期判斷的優(yōu)先順序。按時(shí)間查找留底文件時(shí)，根據(jù)一年中的大小月規(guī)定每個(gè)月的最大天數(shù)和平、潤(rùn)年2月的最大天數(shù)。

4 結(jié)束語

報(bào)文是重要的民航氣象情報(bào)之一，發(fā)報(bào)是否及時(shí)準(zhǔn)確直接影響著全國(guó)乃至世界的氣象情報(bào)交換，是預(yù)報(bào)員和觀測(cè)員的重要工作之一，通過有效手段杜絕遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)現(xiàn)象十分必要。氣象報(bào)文遲發(fā)、漏發(fā)監(jiān)控程序很好地解決了氣象機(jī)務(wù)員在報(bào)文發(fā)布后對(duì)報(bào)文進(jìn)行跟蹤監(jiān)控的工作，能夠很好的掌握西北地區(qū)各個(gè)機(jī)場(chǎng)發(fā)報(bào)的整體情況，幫助西北氣象中心了解各機(jī)場(chǎng)在遲發(fā)、漏發(fā)報(bào)問題上還有哪些地方需要改進(jìn)。該程序也提高了氣象信息機(jī)務(wù)員在監(jiān)控報(bào)文流轉(zhuǎn)上的工作效率和監(jiān)控力度。當(dāng)然，在發(fā)現(xiàn)遲發(fā)漏發(fā)報(bào)現(xiàn)象的后續(xù)處理及通報(bào)工作這些方面我們還有很多工作要做，這也將會(huì)是我們今后努力的一個(gè)方向。

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