吳啟楦 張琰

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基于MQ實(shí)現(xiàn)高性能的航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)

吳啟楦 張琰

中國(guó)民用航空西北地區(qū)空中交通管理局氣象中心，陜西 西安 710082

基于MQ提出了一套氣象信息通信、數(shù)據(jù)處理和服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以氣象服務(wù)的內(nèi)在特性和氣象信息的服務(wù)對(duì)象的需求為出發(fā)點(diǎn)，建立了一個(gè)具有層次性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)管理員和用戶之間的數(shù)據(jù)交換，并且能夠?qū)崿F(xiàn)用戶需求的氣象信息服務(wù)。首先分析了基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的流程與特點(diǎn)，然后闡述了基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的功能，希望能夠?yàn)楹娇諝庀蠓?wù)提供幫助。

MQ；高性能；航空氣象信息服務(wù)

1 基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的流程與特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)的流程

系統(tǒng)對(duì)氣象信息終端用戶的服務(wù)包括：（1）將需求提交之后，實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)氣象數(shù)據(jù)庫(kù)、瀏覽氣象輔助信息的功能，包括歷史信息查詢以及即時(shí)信息瀏覽。（2）以終端用戶自身需求為依據(jù)，進(jìn)行氣象服信息的定制查詢[1]。（3）在一些特殊天氣的情況下實(shí)現(xiàn)主動(dòng)報(bào)警的功能。

系統(tǒng)對(duì)管理員用戶能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：（1）管理員對(duì)于終端用戶具有數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)授權(quán)的權(quán)利，能夠設(shè)置終端用戶的訪問(wèn)級(jí)別及范圍，同時(shí)能夠收回授權(quán)。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)于氣象輔助信息增加、刪除和修改，能夠?qū)崿F(xiàn)通知的播放。（3）管理員能夠進(jìn)行對(duì)于所有終端用戶或是特定用戶的信息廣播。

1.2 系統(tǒng)的特點(diǎn)

（1）通過(guò)若干節(jié)點(diǎn)組建成核心數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)核心節(jié)點(diǎn)下設(shè)置若干航站，以此來(lái)組成氣象傳真廣播數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)系統(tǒng)。（2）利用民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的高速加換網(wǎng)絡(luò)，將各地區(qū)中心預(yù)先制定的規(guī)劃表進(jìn)行數(shù)據(jù)共享；各地區(qū)中心能夠?qū)⒔邮盏男畔⑾掳l(fā)至各自轄區(qū)內(nèi)的航站。（3）各航站能夠通過(guò)系統(tǒng)將采集到的信息數(shù)據(jù)匯總至所屬的地區(qū)中心，再由各地區(qū)中心實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。（4）根據(jù)自身的需求，各航站能夠通過(guò)系統(tǒng)向所屬地區(qū)中心申請(qǐng)氣象數(shù)據(jù)，如果該地區(qū)中心不具備該航站申請(qǐng)的氣象數(shù)據(jù)，則可以向其他地區(qū)中心發(fā)送氣象數(shù)據(jù)申請(qǐng)[2]。

系統(tǒng)使用分級(jí)模式，能夠?qū)崿F(xiàn)包括申請(qǐng)、響應(yīng)、回復(fù)、發(fā)送以及轉(zhuǎn)發(fā)在內(nèi)的各項(xiàng)功能，數(shù)據(jù)交換模式具有復(fù)雜性的特點(diǎn)。系統(tǒng)需要結(jié)合一期民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)使用，可以實(shí)現(xiàn)全國(guó)的民航氣象數(shù)據(jù)交換功能。

2 基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的功能

2.1 民航氣象通信系統(tǒng)的功能

通信系統(tǒng)軟件作為民航氣象傳真廣播消息系統(tǒng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)工程的組成部分，主要用來(lái)實(shí)現(xiàn)航站中各種氣象資料的接收、格式處理和轉(zhuǎn)換以及質(zhì)量檢查，同時(shí)能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的原則向所屬地區(qū)中心和航站內(nèi)子系統(tǒng)發(fā)送資料，以及實(shí)現(xiàn)各航站與所屬地區(qū)中心之間的數(shù)據(jù)交換[3]。通信前置系統(tǒng)具備實(shí)時(shí)性、自動(dòng)化程度高、使用簡(jiǎn)便以及安全穩(wěn)定的特點(diǎn)，并且能夠無(wú)間斷運(yùn)行。

2.2 民航氣象資料處理系統(tǒng)的功能

（1）讀取資料目錄。系統(tǒng)中所有文件夾目錄都具有相應(yīng)的進(jìn)程來(lái)進(jìn)行文件監(jiān)聽(tīng)，在該文件夾存在文件變更的情況下，監(jiān)聽(tīng)程序能夠通過(guò)制定方法來(lái)進(jìn)行相對(duì)目錄的處理。

基于底圖文件以及多媒體文件用途的特殊性，需要進(jìn)行特殊處理。處理后的底圖文件保存在map子目錄下、多媒體文件保存在media子目錄下，管理方面，使用數(shù)據(jù)庫(kù)管理子系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。處理完成落地文件之后，除將處理過(guò)后的底圖文件和過(guò)媒體文件進(jìn)行分門別類的目錄保存之外，還需要采用相同的目錄結(jié)構(gòu)來(lái)保存原始數(shù)據(jù)備份文件。

（2）處理公報(bào)文件。公報(bào)目錄下的文件的處理需要使用公報(bào)文件處理模塊，通過(guò)公報(bào)文件處理模塊對(duì)于制定目錄下的公報(bào)文件進(jìn)行讀取，分解公報(bào)文件為公報(bào)報(bào)文，再將處理完成的文件轉(zhuǎn)移至相應(yīng)的目錄之下。

（3）報(bào)文處理。通過(guò)報(bào)文處理模塊進(jìn)行原始公報(bào)報(bào)文的讀取，按照一定的原則將公報(bào)拆解成報(bào)頭和報(bào)告，然后將報(bào)頭、報(bào)告和要素進(jìn)行分別處理，最后將處理完成并且完成質(zhì)量控制的公報(bào)、報(bào)告和要素分別存入相應(yīng)的公告表、報(bào)告表以及要素表。如果公報(bào)中沒(méi)有要素，則處理完成后只存入公報(bào)表以及報(bào)告表。若質(zhì)量控制階段出現(xiàn)報(bào)錯(cuò)，報(bào)錯(cuò)信息會(huì)自動(dòng)存入報(bào)錯(cuò)字段。若資料存入過(guò)程中出現(xiàn)異常情況，資料會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)至異常處理模塊。

2.3 民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的功能

建立民航氣象信息綜合處理分析系統(tǒng)的出發(fā)點(diǎn)是給予民航氣象現(xiàn)存作業(yè)環(huán)境和硬件設(shè)置以保障。利用計(jì)算機(jī)硬件平臺(tái)，開(kāi)發(fā)環(huán)境選擇微軟Windows XP操作系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)保障，開(kāi)發(fā)出民航氣象信息的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)τ谑褂脝挝坏木C合運(yùn)用多元?dú)庀笮畔⒌哪芰M(jìn)行有效提升，并且使民航氣象管理單位的業(yè)務(wù)水平得到加強(qiáng)。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)通過(guò)終端應(yīng)用軟件的C/S+模型、視圖、控制器模式來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于用戶進(jìn)行航空氣象資料以及情報(bào)等信息服務(wù)類業(yè)務(wù)的服務(wù)。

用戶首先需要進(jìn)行身份驗(yàn)證，身份驗(yàn)證通過(guò)后，系統(tǒng)以用戶權(quán)限為依據(jù)，對(duì)其進(jìn)行信息業(yè)務(wù)的服務(wù)。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的用戶服務(wù)通過(guò)WEB形式進(jìn)行。系統(tǒng)由后臺(tái)配置部分和前臺(tái)服務(wù)部分組成。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的用戶服務(wù)的信息包含航空氣象圖像產(chǎn)品、雷達(dá)圖像、衛(wèi)星圖像、自動(dòng)監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)信息、航空氣象情報(bào)等內(nèi)容，服務(wù)功能有信息檢索、信息顯示、信息打印以及電子版文件導(dǎo)出等。系統(tǒng)還支持飛行氣象文件的迅速提取，將飛行氣象信息以及其包含的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理配置，為用戶提供打包文件。同時(shí)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)該信息的及時(shí)提示、信息檢索、信息打印等功能。后臺(tái)配置的主要內(nèi)容有用戶的權(quán)限管理和費(fèi)用管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、默認(rèn)動(dòng)態(tài)圖像設(shè)置，LOGO自定義、信息發(fā)布設(shè)置、告警形式和顏色的設(shè)置和數(shù)據(jù)字典表的設(shè)置。通過(guò)對(duì)于系統(tǒng)氣象實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)資料庫(kù)的利用，依照氣象服務(wù)的需求，進(jìn)行數(shù)據(jù)的檢索、處理、分析，同時(shí)可以生成圖形文件和飛行文件。系統(tǒng)以飛行安全保障為前提，具體提供的氣象服務(wù)有：①對(duì)地圖以及高空?qǐng)D進(jìn)行填圖分析；②生成數(shù)值預(yù)報(bào)信息產(chǎn)品；③制作TlogP圖；④顯示衛(wèi)星云圖、雷達(dá)圖像、傳真圖的自動(dòng)觀測(cè)數(shù)據(jù)；⑤查詢航空?qǐng)?bào)文、告警信息，制作飛行文件；⑥制作特殊天氣告警圖和高空風(fēng)溫告警圖；⑦各類航空電報(bào)編發(fā)；⑧觀測(cè)業(yè)務(wù)管理預(yù)報(bào)。

[1]民航氣象內(nèi)部資料.民航氣象傳真廣播系統(tǒng)應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和服務(wù)項(xiàng)目通信分系統(tǒng)項(xiàng)目功能需求書[Z].

[2]成奮華，劉長(zhǎng)青.中間件與多層分布式體系技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開(kāi)發(fā)，2003（12）：15-16.

[3]陳宇翔.精通WebsphereMQ犯M軟件學(xué)院系列叢書[M].合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

TP311.52

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1009-6434（2016）05-0052-01