基于民航氣象數據庫系統的支線機場氣象服務系統的分析與設計

阿不力米提·阿布都克力木

摘 要：隨著支線機場的發展不斷加速，對民航氣象服務的需求也不斷提高，高質量的民航氣象服務對于保障飛行安全、提高空中交管效率起到了關鍵的影響作用。文章基于民航氣象數據庫系統，研究了民航地區空管氣象中心與支線機場之間的氣象資料交換與服務，以新疆機場集團所屬支線機場的氣象服務需求為例，分析并設計了一個適合于支線機場的氣象服務系統，具有一定的推廣價值。

關鍵詞：支線機場；氣象數據庫；交換；服務

1 概述

在中國民航過去十幾年的快速增長過程中，支線機場的發展起到了重要的促進作用，因此在“十二五”規劃中，支線機場成為了民航業的重點發展對象。由于發展速度過快，目前支線機場還存在一些問題，其中最典型的就是航空氣象服務水平相對較低，保障空中交通管制任務的壓力較大，這無疑對飛行安全造成了一定的隱患。因此民航總局提出明確要求，新建支線機場上必須提供基于民航氣象數據庫系統的氣象服務。

2 民航氣象數據庫系統現狀

民航氣象數據庫系統由民航氣象中心、民航地區氣象中心、機場氣象臺（站）三級氣象服務機構承擔，其結構關系如圖1所示。空管一體化改革后，民航新疆空管局下設阿克蘇分局。新疆機場集團有限責任公司下設23個支線機場。氣象部門設置為民航新疆地區氣象中心（即烏魯木齊氣象中心）、阿克蘇氣象臺以及23個支線機場航務部氣象臺。

目前在支線機場的體系結構中，在民航氣象方面，各個站點之間已經實現了較高程度的資源共享，提供了協調一致的分級式服務，且貫徹“民航氣象中心-地區氣象中心-機場氣象臺”這一運行主線，將各個站點有機的結合為一個整體，通過逐級的運行管理和業務指導，確立了發布業務產品、分級質量控制、系統狀態實時化通報和航空氣象用戶的分級服務等機制，服務水平得到了顯著的提升。

3 體系結構設計

支線機場的民航氣象服務系統按照功能和層次劃分可分為硬件平臺系統和軟件應用系統兩大部分。首先，硬件平臺系統作為整個系統的基礎，其運轉情況決定整個系統的效率和穩定性。各局域網均由網絡設備和主機設備構成，應用層面包括數據采集、數據處理、數據庫存儲和通信傳輸系統，同時與民航新疆地區空管氣象中心新配置的對外接口服務器進行數據交互傳輸；其次，軟件應用系統和氣象業務直接相關，它包括通信系統、數據庫系統和氣象信息服務系統三個部分：（1）通信系統的主要功能是通過ATM線路、PSTN線路實現各類型交換航空氣象信息的及時交互，將這些信息及時傳輸至控制站點，經匯總、分析和處理后再將其傳輸至預先指定的目的地，以供各個分支站點查詢。（2）數據庫系統負責與民航氣象數據庫系統對接，存儲和管理相關數據資料，主要實現州市機場內及上一級數據交換平臺各類氣象資料的入庫、歸檔、數據維護、數據庫和數據資料文件管理等方面的任務。（3）氣象信息服務系統主要功能是為民航專業氣象預報人員提供全面、完整的專業氣象數據和信息，從而為氣象預報提供一個方便、穩定的數據支撐平臺和產品展示平臺。

4 子系統功能設計

在完成框架結構設計之后，需要對具體的功能該模塊進行設計，本系統的主要功能可以分為通信子系統、數據庫子系統和氣象信息服務子系統三個主要模塊，現分別介紹如下：

4.1 通信子系統

由于氣象服務的特殊性，要求通信子系統能夠實現全天候24小時的持續運行，且具有一定程度的自適應和自學習能力，同時對安全穩定性和操作簡單性也有明確的要求。結合國家民航總局《民用航空飛行氣象情報發布與交換辦法》中的具體條例，將通信系統運行的基本流程分為兩條分支，分別為資料收集和處理，以及資料發送。具體的傳輸媒介采用專線網絡來完成，保障了數據的安全性，目前已覆蓋新疆機場集團所屬所有支線機場。

4.2 數據庫子系統

數據庫子系統負責對接民航氣象數據庫系統并管理所有的數據資料，主要實現支線機場和中國民用航空新疆地區空中交通管理局氣象中心數據交換平臺各類氣象資料的入庫、歸檔、數據維護、數據庫和數據資料文件管理等方面的任務。目前處理的資料有：飛行氣象情報，常規天氣圖、剖面天氣圖及溫度-壓力對數圖等圖形產品資料，常規報文資料及要素場形式的資料，自動觀測系統和氣象雷達的探測資料，以及氣象衛星云圖產品。

在數據接口方面，數據庫子系統采用統一規范的SOA接口方式，以便于其他的數據庫系統實現方便的對接，同時也便于系統在運行過程中的維護與管理。接口功能分為五種，分別為：報文檢索接口SA、衛星云圖檢索接口SP、雷達圖（雷達回波）檢索接口FC、自動觀測檢索接口FT和天氣圖檢索接口WA。

4.3 氣象信息服務系統

氣象信息服務系統的主要功能就是根據數據庫中的各種信息和資料完成匯總分析并得出相關的天氣預測結論，主要包括：預報員工作平臺、觀測員工作平臺、管制員氣象信息。

以上三種信息化服務系統在構建時均采用了流行的MVC模式，功能模塊間可實現良好的弱耦合性，在有效減少了開發周期的同時，也確保了系統的邏輯清晰度，同時各個功能模塊間的相互影響也得到了有效的控制，滿足了氣象服務對系統的易用性、易維護性和可靠性方面的需求。

（1）預報員工作平臺。該平臺的基本目的是用功能更強大的、更加及時的多資料源系統，并保持向上兼容現有圖形系統的文件和輸出格式，提供更加靈活方便的人機交互的操作平臺，以滿足民航業務對氣象服務需求的快速增加，下轄的主要功能有氣象報文檢索功能、飛行文件提取功能、衛星云圖檢索功能、實況航危報填圖功能等。（2）觀測員工作平臺。該平臺同時具備對兩路以上的RS232鏈路的支持，滿足RS232接口設備對系統的連接，為觀測工作平臺獲取提供外接設備的數據進行支持。觀測員工作平臺可分為如下的五個功能：自動觀測顯示功能、氣象情報編發功能、自動信息采集功能、自動發報、觀測報表等功能。（3）管制員氣象信息檢索平臺。該平臺主要功能有：氣象情報檢索功能、飛行文件提取功能、衛星云圖檢索功能、雷達圖像檢索功能、自動觀測顯示功能、天氣圖檢索功能。

5 結束語

本文根據長期的工作經驗，針對支線機場在氣象業務方面的欠缺之處和存在的問題展開研究，并設計研發了一套行之有效的氣象數據服務系統，目前已在新疆地區各支線機場投入使用，獲得了良好的效果，顯著提高了氣象資料的獲取、傳輸和分析的效率，為新疆地區支線機場氣象臺等相有關人員做出科學有效的決策提供了可靠的依據。

參考文獻

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