基于GPRS下自動氣象站系統在民航機場的研究

馬瑞龍

摘 要：氣象災害作為比較頻繁的自然災害，對我國社會經濟發展建設造成了嚴重的影響。現階段，全球氣候變化無常，惡劣天氣事件逐漸增加，在這種情況下提升氣象監測站自動化、精確性就顯得十分必要。截止到目前為止，GRPS技術已經在氣象數據傳輸上廣泛應用，并且這也是GPRS技術發展必然趨勢。本文借助GPRS技術下自動氣象站系統在民航機場內應用進行分析研究。

關鍵詞：GPRS技術；自動氣象站系統；民航機場

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0026-02

現階段，氣象觀測改革正在穩定落實，民航機場也建設了多個自動氣象站系統，實現對氣象數據的實時檢測，并且采集數據分辨率也顯著提升，基本上可以滿足民航機場對氣象數據精確性的需求。基于GPRS下自動氣象站系統在民航機場中應用，可以幫助民航機場提前了解到天氣變化，做好應對突發事件的準備，提升飛機飛行安全性能。

1 GPRS技術

GPRS技術也被稱之為通用分組無線業務，是國際通信組織在數據分組上所應用的主要標準。GPRS可以借助現有網絡資源進行業務傳輸，進一步提升資源利用效率，有效降低業務傳輸經濟成本。

和我國之前所采取的撥號方式數據傳輸相比較，GPRS可以實現點與點之間的數據傳輸，它具有實時在線、快捷登錄、數據傳輸等優勢。換句話說，GPRS實際上是一種高速傳輸數據技術，用戶可以通過分組方式快速接收信息。除此之外，GPRS屬于新型無線分組數據交換技術，憑借GPRS業務業務所具有的優勢，可以滿足民航機場對自動氣象站系統要求[1]。

2 基于GPRS技術的民航機場自動氣象站系統設計

2.1 系統設計目的

我們的建設目的是將各機場的氣象自動觀測系統（站）通過GPRS的方式聯網，聯網的每一個機場的航空氣象用戶都能實時的看到其它聯網機場的氣象自動觀測系統數據，向空管部門提供實時的機場氣象信息，提高航空公司經濟效益，進一步提高航空氣象服務質量。有利于運行管理中心及時掌握各機場的天氣狀況。

2.2 系統結構組成

自動氣象站采集系統主要由中心數據庫、系統監控設備、數據顯示設備、通訊服務機以及自觀設備組成

該系統的傳輸方式為：

（1）使用現在已建成的ATM廣域網；

（2）自觀顯示終端和通訊服機接入交換機，交換機前端經協議轉換器ATM線路連接。

（3）各個機場已有氣象自動觀測系統，通訊服務機通過串口采集自觀數據。連接示意圖如圖1所示。

3 基于GPRS技術的民航機場自動氣象站系統軟件設計

3.1 數據采集軟件

數據采集軟件運行原理為：根據業務及采集器頻率順序，對不同采集器所采集到的氣象要素進行整合處理，進而轉變為民航機場所需要的氣象要素信息。一般情況下，采集軟件由兩部分構成，分別為核心系統及輔助運算系統。現階段，自動氣象站系統在民航機場內應用，屬于不間斷操作系統，可以同時對多個任務進行處理，但是每一個任務都必須具有單獨寄存器，這也就增加了系統內存單位占用比例。自動氣象站在執行每一個任務時都具有三種狀態，三種狀態分別為運行狀態、就緒狀態及休眠狀態。三種狀態之間的關系如圖2所示。由圖二可知，系統在調度任務之后，會對每一個任務優先進行計算，評估任務等級，然后按照順序形式控制不同任務狀態，這樣就可以保證任務實時性。

3.2 業務運行軟件

業務軟件實際上就是地面氣象監測服務器的應用程序。一般情況下，業務軟件主要具有以下幾點功能：（1）設置運行參數；（2）獲取數據文件；（3）顯示數據；（4）編制氣象報告。我國民航機場自動氣象站系統所應用的業務運行軟件，基本上都是由我國氣象局按照不同地區實際情況所編制，并且我國氣象局定期會對業務運行軟件系統進行更新，技術方面主要由各地區技術保障部分所承擔。

3.3 氣象數據質控

現階段，我國氣象局及民航企業都十分關注氣象數據的質量控制，該工作依然是自動氣象站系統最為重要的工序。氣象數據質控可以有效提升自動氣象站數據監測質量，因此我國氣象局還為其制定了統一標準。

氣象數據質控主要是檢查氣象數據所存在的錯誤部分，提升氣象信息可用性。通常情況下，氣象數據質控主要包含三方面，分別為實時數據質控、準實時數據質控、非實時數據質控。氣象數據質控對象基本上包含了我國氣象局及自動站所制定的標準。質控在檢查氣象數據時，主要參考質量考核氣象要素，例如氣溫、氣壓等。氣象數據質控在落實過程中，主要具有四種控制方法，分別為氣候極值檢查、內部一致性檢查、時間一致性檢查及氣候限值檢查。

3.4 系統狀態監控

采集軟件在運行中就具備監控作用，主要是借助采集軟件對自動氣象站每一個系統運行狀態進行監測，一旦發現系統出現異常運行情況，立即會向工作人員發出警報。

運行監控實際運行流程為：首先確定監控系統信息內容，進而按照系統格式及有關指令，完成對系統實時監控的任務。一般情況下，運行監控主要包含四方面工作，分別為時間監控、參數監控、傳感器運行監控、通道狀態監控。運行監控所應用到的指令及系統格式和采集軟件數據傳輸之間有著直接關聯。為了保證自動氣象站可以在民航機場中應用，我國氣象局為狀態系統指定了統一格式[2]。

4 結語

基于GPRS下自動氣象站系統作為我國民航機場安全運行重要內容，可以為民航機場提供精確的氣象數據，方便機場工作人員可以提前了解到氣候變化，提前應對突發氣候災害，保證飛機可以順利完成運輸任務。本文對基于GPRS下自動氣象站系統在民航機場中的應用進行了詳細分析，對自動氣象站系統電路設計及軟件系統設計有了初步了解，并且對自動氣象站系統運行監控進行了詳細闡述，但是由于自動氣象站系統十分繁瑣，進而還需要進一步完善。

參考文獻

[1]劉曉偉，張皓宇，于揚，欒永明.GPRS在自動氣象站組網系統中的應用[J].網絡與信息，2008，08：28.

[2]敖振浪，伍光勝，周欽強，李建勇.基于GPRS技術的自動氣象站數據采集系統[J].廣東氣象，2007，04：1-4.endprint