新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺開發

張騫++陳慶亮++黃志濤++蘇添記++韓亞靜

摘 要：新一代多普勒SA天氣雷達是現代氣象觀測手段中的重要組成部分，保障新一代多普勒SA天氣雷達系統正常運行有重要意義。介紹了新一代多普勒SA天氣雷達系統的組成，開發新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺的詳細過程，著重介紹了信息庫的建立、保障平臺的開發過程及實現功能。登錄Internet網絡，可實時在線瀏覽新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺并下載相關實用信息。

關鍵詞：雷達；保障；平臺；開發；網頁

0 引言

新一代多普勒SA天氣雷達是監測、預警突發性災害性天氣最有效的手段之一，春、夏季是午后強對流天氣的多發季節，應用新一代多普勒天氣雷達豐富的產品，能較全面的觀測分析對流天氣的特征，在監測暴雨、臺風、冰雹、龍卷等強天氣系統中發揮著重要作用，多普勒天氣雷達系統推廣應用以來取得了十分顯著的經濟、社會效益，是我國氣象現代化建設的重要標志之一[1]。

針對雷達一線工作人員的實際需求，開發新一代多普勒SA天氣雷達應用保障平臺，通過使用保障平臺可使雷達技術人員具備相關專業知識及快速識別運行故障的能力，并根據能下載相應文件及操作軟件，進而提高維護維修雷達系統軟硬件設備的水平，解決業務運行中的實際問題，保障雷達持續、穩定運行[2]。

1 雷達系統簡述

新一代多普勒SA天氣雷達（以下文中簡稱雷達）由三個子系統組成，每個子系統都由計算機控制[3]。

RDA：雷達數據采集子系統，是雷達數據采集單元；

RPG：雷達產品生成子系統，是控制整個雷達系統的指令中心；

PUP：主用戶終端子系統，主要功能是獲取、存儲和顯示產品。

2 平臺開發

新一代多普勒SA天氣雷達是構造復雜的高精密儀器，如何加強對其全面理解和認識，加強對各類雷達產品的合理應用，特別是加強對雷達軟硬件設備的有效維護，成為雷達運行中必須要解決的問題。盡管其標校、調試、運行都有明確的規定；在雷達運行時，各部分分系統的電壓、電流都有固定的閾值，產生的波形都有標準形態。但隨著集成度、復雜度及運行強度的提高，雷達系統組件的損壞也是不可避免的。為保障雷達系統正常運行，每年都需大量人力、物力及資金支持，而雷達一線工作人員的綜合保障能力直接決定了雷達系統的維修效率、故障率及設備的可用性。

2.1 開發工具

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺為網絡版技術信息庫，選取的開發工具有 Macromedia Dreamweaver、Apache。

2.2 平臺開發流程

網站開發一般遵循以下流程：分析需求→總體設計→頁面設計→程序編寫→項目整合→調試→架設+維護。

2.2.1 資料庫建立

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺作為保障型網站，簡捷實用、有針對性是十分必要的，開發準備工作中，首先搜集整理關于新一代天氣雷達系統各類實用性資料，建立相應信息庫，便于雷達一線工作人員瀏覽及下載，并且可隨時對信息庫中內容進行補充、更新。保障平臺信息庫由四個部分組成：

（1）雷達實用技術信息庫

分為雷達產品及應用及維護性技術手冊兩部分；

（2）應用軟件及圖紙信息庫

分為雷達維修線路圖及相關軟件兩部分。

（3）政策文件信息庫

內容包括氣象設施和探測環境保護條例、選址規定等

（4）儀器儀表信息庫

分為信號測試和儀表使用指南兩部分；

2.2.2 框架設計

按新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺功能設計，如圖1所示，構思網站框架結構，繪制網站草圖。應用Macromedia Dreamweaver搭建保障平臺的主頁面及各個分頁面，根據“從大到小”的布局方式，對各功能板塊做位置編排，搭建網頁界面，并應用CSS使網頁更加美觀。圖2為新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺主頁面。

2.2.3 程序編寫

設計完網頁框架后，需編寫相應程序填充網頁內容實現保障平臺的功能，如下載功能、搜索功能、天氣預報功能等。代碼如下：

①天氣預報：

②網頁鏈接代碼：

2.2.4 測試發布

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺是基于網站形式運行的，運行狀態取決于服務器的性能及網絡的穩定性。保障平臺開發完成后需測試網站內的各個網頁的文字是否有錯誤、圖片鏈接是否存在找不到路徑的情況、瀏覽器是否兼容等常見問題，首先搭建本地服務器對其進行測試，若檢測沒有BUG則上線發布。

3 功能

3.1 主要功能

3.1.1 瀏覽功能

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺共分為6個分頁面，包括保障平臺主頁面、雷達產品及應用頁面、雷達技術手冊頁面、雷達儀表的使用及關鍵信號的測試頁面、雷達相關政策及文件頁面及相關下載頁面等，用戶可根據需要瀏覽所需資料等。

3.1.2 下載功能

進入保障平臺相關下載頁面，用戶可根據實際需要下載相應實用資料。

3.2 輔助功能

3.2.1 搜索功能

保障平臺嵌入全球最大的中文搜索引擎——百度搜索，便于瀏覽者快捷地獲取信息，及時找到相關的搜索結果。

3.2.2 網址鏈接功能

保障平臺鏈接雷達一線工作人員常用網址，如ASOM監控平臺等，簡捷實用。

3.2.3 天氣預報功能

保障平臺中嵌入天氣預報模塊，可根據訪問者主機的IP地址并判斷其地理位置，顯示當前地區的近三天的天氣情況。

4 網絡安全

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺使用山東省氣象局信息中心虛擬服務器IP地址，屬于內部網絡，如同互聯網一樣同樣存在數據丟失、被非法入侵等安全隱患。因此，建立起綜合的、立體的局域網安全體系，對于保證網絡安全，具有重要的意義。

4.1 軟件補丁安裝

安裝正規殺毒軟件，及時更新殺毒軟件數據庫并安裝操作系統更新補丁，做好防范工作，消除漏洞，確保系統保持在最新、最安全的狀態。

4.2 重要資料備份

強化對信息庫資料的保密防護，必須按時對保障平臺信息庫資料進行備份，防止因各種軟硬件故障、病毒的侵襲等原因導致系統崩潰，造成數據損失，維護內網安全。

4.3 訪問權限控制

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺作為山東省氣象局內部網站，使用內網IP地址，嚴格規定具有山東省氣象局網絡IP地址的工作站對保障平臺的訪問權限，可有效地屏蔽外網用戶對保障平臺的訪問，從而防止從外界對網絡設備配置的非法修改。

4.4 防火墻設置

防火墻技術是應用最為廣泛的計算機網絡安全處理技術，從源頭對進入服務器的數據進行掃描，攔截危險和未知的數據，阻擋病毒進行傳播，以確保網絡安全。

5 小結

新一代多普勒SA天氣雷達技術保障平臺使用山東省氣象局信息中心虛擬服務器IP地址，屬于內部局域網，網址：http：//10.76.10.164。經測試，保障平臺有較高的穩定性、實用性及安全性。保障平臺匯總雷達維護、檢測等多方面信息，適宜不同水平的雷達一線技術人員瀏覽應用，進而進一步提高維護維修雷達系統軟硬件設備的能力，解決業務運行中的實際問題，從而降低雷達設備故障發生率和維修成本，保障雷達持續、穩定運行。

參考文獻

[1] 汪章維 張福貴 史朝等 新一代天氣雷達培訓及維修[M].北京：氣象出版社，2014.1～3.

[2] 涂愛琴 張玉潔 安學銀 黃磊 房巖松.新一代天氣雷達壽命預測方法[J].現代雷達，2012，34（8）：16～19.

[3] 俞小鼎 姚秀萍 熊廷南等. 多普勒天氣雷達原理與業務應用[M].北京：氣象出版社，2006.5～10.