洪莉雯

民航氣象中心 北京 100018

引言

隨著航空運輸量的增長，全行業(yè)的需求也在增長。其中，氣象信息化快速發(fā)展，亞洲航空氣象中心、中俄聯(lián)合體第4個全球空間天氣中心陸續(xù)在空管系統(tǒng)中建設(shè)完成，為了給航空氣象服務(wù)做好后臺技術(shù)支撐，民航飛行安全運行保駕護航，氣象信息的傳遞是運行中重要的一環(huán)。

民航氣象數(shù)據(jù)交換包括：民航報文、自動站資料、探測資料、GPS高空探測、閃電定位資料、風(fēng)廓線雷達資料、話音方式航空器空中報告、實時航跡資料、衛(wèi)星資料等等[1]。民航氣象中心不僅參與國內(nèi)七個地區(qū)中心和航站的氣象資料轉(zhuǎn)發(fā)工作，還肩負著與國際的氣象情報交換工作。資料數(shù)據(jù)量龐大，并且部分資料刷新時間在1分鐘內(nèi)。

1 實施概況

1.1 開發(fā)環(huán)境

收集分發(fā)系統(tǒng)采用Java語言開發(fā)，Java作為一種功能強大的編程語言，在世界范圍內(nèi)深受認可，所以此次設(shè)計中采用了Java語言進行編程。Java是最為廣泛的網(wǎng)絡(luò)編程語言之一，它具有簡單、穩(wěn)定、面向?qū)ο?、與平臺無關(guān)等特點。

1.2 系統(tǒng)部署情況

目前從各地區(qū)空管局氣象中心獲取氣象數(shù)據(jù)的方式有兩種，一種是互聯(lián)網(wǎng)方式，一種是專線方式，從而匯集到民航氣象中心數(shù)據(jù)庫中，民航氣象中心進行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制后，整合、下發(fā)，主要在航空服務(wù)平臺上展示給使用用戶，推送至一些航空公司，和在共享系統(tǒng)上共享給各地區(qū)氣象中心[2]。

根據(jù)民航氣象中心數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中數(shù)據(jù)傳輸方式，氣象資料收集傳輸系統(tǒng)的傳輸方式，數(shù)據(jù)入庫應(yīng)用程序的部署特點，在操作系統(tǒng) centos上部署好目錄環(huán)境，建立傳輸資料的落地目錄，文件經(jīng)過質(zhì)量控制軟件進行質(zhì)控處理，正確的文件入庫處理，錯誤的文件進行錯誤日志留底保存。

在數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^程中會存在一些常見問題，如漏傳、多傳、擁塞、等待等，還有關(guān)于傳輸資料的安全性的問題。民航氣象中心與各地區(qū)中心共享多種氣象資料，資料共享方式是FTP傳輸?shù)姆绞?。在資料收集與下發(fā)、共享方面，通過FTP方式進行資料傳輸是最常用的應(yīng)用手段。FTP傳輸方式的優(yōu)點在于文件傳輸速度較快，還可以匿名登錄，但在傳輸過程中的安全性較低。主被動模式會受到客戶端、服務(wù)器端防火墻影響，但是在有安全設(shè)備保護的內(nèi)網(wǎng)中使用是非常簡單便捷的，很適合在內(nèi)網(wǎng)業(yè)務(wù)中使用。所以選擇傳輸資料的方式還是需要根據(jù)當前的大環(huán)境，業(yè)務(wù)的需求，因時制宜的選取相應(yīng)的傳輸技術(shù)。

2 系統(tǒng)設(shè)計

下圖是收集分發(fā)系統(tǒng)管理網(wǎng)站菜單介紹，可分為節(jié)點管理、帶寬管理、線路管理、規(guī)則管理、規(guī)則鏈管理、質(zhì)控入庫管理、輔助工具、系統(tǒng)管理。

圖1 收集分發(fā)系統(tǒng)管理網(wǎng)站菜單

2.1 節(jié)點管理

節(jié)點管理包括管理節(jié)點建立連接的收集分發(fā)節(jié)點和收集分發(fā)節(jié)點與目標服務(wù)器所建立的線路，收集分發(fā)節(jié)點在部署的時候，會配置好NODE_ID，NODE_ID是一個收集分發(fā)節(jié)點的唯一標識，NODE_ID在收集分發(fā)節(jié)點中沒有特殊的作用，但是在管理節(jié)點中有很重要的作用，管理節(jié)點的數(shù)據(jù)庫中的所有關(guān)于該收集分發(fā)節(jié)點的配置都是與NODE_ID綁定的。

2.2 帶寬管理

帶寬修改中為了保證帶寬速度，可以修改此分發(fā)規(guī)則的保證帶寬配置，單位Kbit/s，修改此分發(fā)規(guī)則的在迅速提升帶寬時的恢復(fù)比例配置，配置為100%時，即在迅速提升帶寬時恢復(fù)至該分發(fā)規(guī)則的需求帶寬值，單位為百分比。

2.3 線路管理

FTP線路中包括當前線路節(jié)點歸屬，用于區(qū)別線路唯一，F(xiàn)TP服務(wù)器用戶名，F(xiàn)TP服務(wù)器密碼，F(xiàn)TP服務(wù)器地址，F(xiàn)TP服務(wù)器監(jiān)聽端口號，每隔一定時間檢測FTP連接，F(xiàn)TP服務(wù)器編碼格式，F(xiàn)TP服務(wù)器其他信息。

2.4 規(guī)則管理

在當前規(guī)則所屬節(jié)點中，其中包括一些定義，如規(guī)則號是唯一標識，線路類型是規(guī)則所選線路類型，線路號是規(guī)則所使用的線路，本地路徑是收集文件保存路徑，獲取策略按“收集后刪除”，“按時間取新增”方式。定時調(diào)度表達式來設(shè)置規(guī)則執(zhí)行頻率，規(guī)則也進行分組管理。遠程路徑是遠程服務(wù)器文件存放位置。忽略時長即文件最后修改時間在規(guī)定時間之前，則文件不再下載。

2.5 規(guī)則鏈管理

規(guī)則鏈管理是文件開始處理與結(jié)束處理的關(guān)鍵步驟，可同時啟動與停止質(zhì)控規(guī)則和收集規(guī)則；可添加節(jié)點，選擇文件的收集規(guī)則類型，選擇文件的收集規(guī)則號，與之相對應(yīng)的是質(zhì)控規(guī)則號，每一個收集規(guī)則號對應(yīng)一個質(zhì)控規(guī)則號，如果有入庫規(guī)則號則選擇相應(yīng)資料的入庫規(guī)則號，如果文件需要分發(fā)，點擊“增加分發(fā)規(guī)則”，會自動添加分發(fā)規(guī)則號，點擊資料的規(guī)則號，可以查看具體的資料配置信息，啟動規(guī)則鏈中的規(guī)則后，將開始處理文件，進行拆解質(zhì)控入庫。

2.6 質(zhì)控入庫管理

按照氣象資料要求，進行文件質(zhì)控。添加資料規(guī)則，查看頁面中是否有需要處理的資料規(guī)則，如果沒有則添加，彈出添加規(guī)則框，完成常規(guī)資料的規(guī)則添加，當有多種資料子類時點選下方的“增加資料種類”繼續(xù)添加，添加完后點擊保存按鈕添加完畢。

在資料傳輸過程中觸發(fā)其他規(guī)則（質(zhì)控，發(fā)送）時發(fā)送通知消息，并且可以選擇是否開啟文件名上的時間過期校驗，判斷文件有效性。獲取時間正則可以獲取文件名上時間正則表達式。告警等級用于配置文件名時間過期時的告警等級。設(shè)置有效時長讓文件名時間小于當前時間減去有效時長文件不再下載。文件名修改策略可以調(diào)整文件名大小寫。遠程路徑策略“無正則”，“取最大”，“取最新”。臨時后綴用來標記未傳輸完的文件，還可以啟用斷點續(xù)傳，在文件傳輸一半后，繼續(xù)上一次傳輸。文件名正則用來只收集符合正則的文件，取最新（大）目錄數(shù)量來規(guī)定每次獲取文件夾的數(shù)量等。

2.7 輔助工具

輔助工具中包括正則校驗、文件名時間過濾校驗、精確文件名文件格式生成。

2.8 系統(tǒng)管理

系統(tǒng)管理中包括角色管理，用來分配權(quán)限；用戶管理，用來管理系統(tǒng)登錄用戶；系統(tǒng)操作記錄操作日志；系統(tǒng)參數(shù)用來修改和配置系統(tǒng)各種數(shù)據(jù)庫記錄保留時長[3]。

3 結(jié)論

大數(shù)據(jù)環(huán)境下，氣象預(yù)報需要大量數(shù)據(jù)推演，收集分發(fā)系統(tǒng)不僅有利于今后中心業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)資料傳輸方式的選擇，能夠減少數(shù)據(jù)傳輸問題，提高業(yè)務(wù)效率，更有益于我們更好的保障民航氣象中心與各數(shù)據(jù)運行中心的資料傳輸與分發(fā)，為民航氣象提高宏觀可靠性做出貢獻，為民航氣象提供數(shù)據(jù)需求和幫助，助力航班正常運行。

4 結(jié)束語

計算機的問世使數(shù)值天氣預(yù)報變?yōu)楝F(xiàn)實。用超算將各地方的氣象觀測資料和大量的計算，做出數(shù)值天氣預(yù)報，可以使天氣預(yù)報能夠更加定量化和客觀化。它對氣象學(xué)和其他各理論科學(xué)以及技術(shù)學(xué)科提出了不少新的要求，從而對氣象科學(xué)的發(fā)展起到了推動作用。

氣象事業(yè)的最終目的就是服務(wù)用戶,提升服務(wù)質(zhì)量和服務(wù)效果是氣象事業(yè)發(fā)展的不斷追求,氣象服務(wù)的不斷發(fā)展同時也牽引著觀測,預(yù)報等其他方面的氣象基礎(chǔ)事業(yè)的不斷前進，從而形成整個氣象行業(yè)不斷提高的良性循環(huán)。如今，越來越多的氣象資料引進，全球的氣象情報交換使人類的生活更加便捷，大量的數(shù)據(jù)傳遞更加需要一個穩(wěn)定高效的傳輸系統(tǒng)。