民航氣象報文快速恢復系統的實現

呂常勝 張宏偉

摘要：針對民航氣象報文在AFTN線路傳輸中斷時的數據丟失情況，設計了一套報文快速恢復系統，以解決這一實際問題。

關鍵詞：民航;氣象報文;恢復

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? 文章編號：1009-3044（2019）02-0252-02

Realization of Quick Recovery System for Civil Aviation Meteorological Messages

LV Chang-sheng，ZHANG Hong-wei

（Meteorological Center of Northeast ATMB of CAAC，Shenyang 110043，China）

Abstract： Aiming at the data loss of civil aviation meteorological message when the transmission of AFTN line is interrupted， a fast message recovery system is designed to solve this practical problem.

Key words： CAAC;Meteorological Messages;recovery

1 概述

民航氣象數據庫系統主要負責民航氣象報文及產品的收集、處理、存儲、轉發、備供等服務，在飛行服務的氣象保障中起著至關重要的作用。但在實際運行中，因線路、通信系統、接口等原因，會導致民航氣象報文傳輸的中斷甚至丟失，如果各氣象用戶單位不能及時收到這些實時報文數據，則會嚴重影響到對飛行氣象服務保障的質量。本文將分析探討建立一套民航氣象報文快速恢復系統，以解決這一實際問題。

2 系統需求分析

民航氣象報文的交換在氣象服務保障方面是最基本的、也是最關鍵。它是一套實時不間斷運行的交換系統，報文數據隨來隨轉，所以對它的及時性和準確性要求很高。目前，民航氣象報文主要通過兩種方式進行傳輸與交換。

一是通過民航氣象數據庫廣域網。報文數據以文件的形式通過MQ（消息隊列）或FTP方式進行傳輸，如果中間某個環節出現問題，導致報文數據文件傳輸中斷，其內建的數據完整性機制會保證數據不丟失，通過后續的處理完成數據的恢復。

二是通過AFTN（航空固定電報網）。航空固定電報網是較早建立的一套用于民航系統的電報交換網絡，因其主要通過串行方式傳輸，傳輸速率和可靠性都很難得到保障和提高，在信息交互不斷發展的今天，其已不再承擔民航運行信息交換的主要手段，而只起到一個基礎保障和備份的作用。

雖然通過AFTN傳輸氣象報文方式的地位在減弱，而且其傳輸的數據量也在整個氣象數據傳輸中僅占一小部分，但在基礎信息傳輸保障方面的作用還是不容忽視的，尤其在系統應急和容災方面，還是不可或缺的，而且在一些沒有安裝氣象數據庫廣域網的機場航站，AFTN方式可能是其獲取氣象報文信息的主要來源了，所以，AFTN上的業務應用我們一直沿用至今。

AFTN（航空固定電報網）與民航氣象數據庫廣域網相比，除了傳輸速率低外，其傳輸的可靠性和數據恢復也相對不足。因AFTN采用的是異步串行傳輸方式，數據在一對一的通信線路上進行發送與接收，而且目前的通信轉報系統只是單方面的發送和接收，接收數據端沒有應答反饋機制，所以發送端無法判斷接收終端是否完整接收到了發送端的數據。如果中間的傳輸線路、通信系統應用軟件、相關接口出現故障導致傳輸異常，則期間的數據傳輸就會中斷而丟失，而且無法恢復，會給氣象業務及飛行保障帶來嚴重影響，這是我們在實際工作中所不希望發生的。為此，我們探討研發一套民航氣象報文快速恢復系統，當AFTN線路數據傳輸故障時，通過快速啟用該系統，完成民航氣象報文交換的快速恢復。下面以沈陽民航氣象中心為例，說明該系統的功能與實現。

3 系統功能與實現

3.1系統的準備

為了不影響目前業務正常運行，需要在通信轉報部門重新申請一條AFTN線路，且保證與原AFTN線路互為備份，同時保證兩條線路能同時接收相同的報文數據。

一臺計算機，滿足具有串口功能，用來連接AFTN線路，接收來自AFTN線路上的報文數據。通過設置網絡參數，使其能連接到民航氣象數據庫網絡系統，便于報文數據的備份恢復。

3.2系統的研發

首先，根據通信轉報部門事先定義的AFTN線路參數，設置報文接收程序的串口參數，如串口速率為2400，數據位為8，停止位為1，無校驗。

其次，進行報文的分拆。在業務運行中，民航氣象報文的交換都是隨來隨轉。正常情況下，一份民航氣象報文都是以ZCZC開頭，以NNNN結尾，中間包含著各種真正的氣象報文數據，而且報文中不包含ZCZC和NNNN的關鍵字。這樣，我們就可以通過這樣的兩個關鍵字符串來區分出每一份報文，在接收到的串行數據中拆解出每一份報文數據，以形成僅包含一份報文的數據文件，便于之后民航氣象數據庫系統的繼續處理。

再次，報文文件的命名。為了便于民航氣象數據庫系統對于報文數據文件的恢復處理，我們將每份報文數據文件以下面的格式進行命名，A年月日時分_XXX.txt。其中，A為固定字母，代表來自AFTN的報文數據;年用4位數字格式，月、日、時、分分別用2位數字格式;XXX代表同一分鐘內接收到的不同報文，以數字累計添加，如001，002等。假如2018年5月17日15點30分接收到了第一份報文，我們就以A201805171530_001.txt命名該報文文件，以此類推。

最后，報文的存儲。為了便于報文數據文件的檢索和快速恢復，我們以年、月、日的層級在操作系統上建立分層目錄，如上面的報文文件A201805171530_001.txt，應該存放在操作系統的..＼2018＼05＼17目錄下。

3.3系統的驗證

系統開發完成且穩定運行后，隨著氣象報文的實時接收，便會在操作系統上按年月日的層級存儲了該日接收到的來自新增AFTN線路上的報文數據，同時，民航氣象數據庫系統還是正常通過原AFTN線路收發和處理數據。如果由于某種原因導致數據庫系統的AFTN線路中斷，數據不能正常轉發，則可以通過這套系統進行民航氣象報文的快速恢復。

正常情況下，民航氣象數據庫系統除了接收數據庫廣域網和AFTN線路的數據外，也會接收處理來自本地局域網的氣象報文數據，其數據接口為comm用戶的$HOME/receive/cac目錄，只要將需處理的民航報文數據文件放置到此目錄，系統會自動進行處理。如果某一時間段，如2018年5月17日10：30到12：30，數據庫系統的AFTN線路異常，數據不能正常轉發，維護人員在此系統上選出該時間段內接收到的所有數據文件（A201805171030_001.txt到A201805171231_001.txt），通過FTP文件傳輸上傳到comm用戶的$HOME/receive/cac目錄。在AFTN線路恢復后，系統會自動將這批數據正常轉發出去，而不至于數據丟失和遺漏，保證了AFTN 線路數據的及時和完整。

FTP文件的上傳功能可以通過市面上現有的帶有FTP功能的軟件實現，如cuteftp等，也可以內置于該系統中，使其更加靈活和便捷。除此之外，該系統在完成報文快速恢復功能的同時，也實現了民航氣象報文的存儲與備份，便于后期的查詢及其他開發利用。而且，該系統應用廣泛，只要是運行有AFTN報文接收功能的各機場航站用戶，都可以安裝使用，非常方便。

4 結束語

民航飛行的安全關乎每個旅客生命和財產的安危，氣象服務的保障亦不容忽視。只要是對航空安全有利的事，不管大小、難易，我們都會積極認真地去做，如此，航空安全才能得到進一步保障，民航事業才能越做越大。

參考文獻：

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