基于民航氣象數據庫系統的支線機場氣象服務系統的分析與設計

張旭

（民航電信開發有限公司，北京 100020）

1 引言

近年來，中國民航的快速發展使支線機場的數量也呈現出了不斷上升的發展趨勢，并成為了推動我國民航產業發展的主要力量。飛機的設計和制造是在氣象條件的基礎上所完成的，而氣象條件對于飛機的起飛、航行以及降落均產生了較大的影響，因此只有構建健全的航空氣象數據管理，才能為航空的安全性提供保障。

2 民航氣象數據庫系統概述

航空氣象服務主要是通過對航空氣象技術的有效利用，通過探測、處理以及分發等方式來提供航空氣象服務產品的過程[1]。民航氣象數據庫系統作為一種有效的航空氣象服務系統，其是在航空氣象服務基礎上，通過對民航氣象信息的綜合搜集和整理，從而構建健全數據庫系統，通過其在航空公司的有效利用，將為日常飛行安全提供基礎保障。通常情況下，民航氣象局數據庫系統主要有三個氣象服務機構所負責，分別為民航氣象中心、民航地區氣象中心以及機場氣象臺，目前，大部分支線機場均基本實現了不同氣象服務機構的資源共享，構建了較為完善的民航氣象數據庫系統，但部分支線機場的氣象服務系統卻仍有待完善[2]。因此，只有加強對支線機場氣象服務系統的設計和構建，才能為支線機場的運行安全性奠定良好的基礎。

3 基于民航氣象數據庫系統的支線機場氣象服務系統設計

民航電信開發有限公司創建于1994年，經中國民用航空總局批準，為中國民用航空局空中交通管理局直屬企業，是以現代信息技術應用為主業的高新技術企業。隨著公司的快速發展，已經開展了機場業務、工程監理、航空氣象、通用航空和民航1.8G專網業務等在內的多項產業服務，并為中國民航機場建設和空管系統安全高效運行提供技術支持與保障。

3.1 體系結構設計

硬件平臺系統和軟件應用系統作為民航氣象服務系統中的重要組成部分，硬件平臺系統是確保民航氣象服務系統穩定運行的核心基礎，只有提高硬件平臺系統的運行穩定性，才能促進整個民航氣象服務系統的運行穩定性。在系統內部，所有的局域網包括網絡設備和主機設備兩部分，從應用層面來看，其可以實現數據的采集、處理、儲存以及通信傳輸各種功能，同時也可以與其他對外結構的服務器進行數據的交互傳輸。從軟件應用系統角度來看，其與民航機場的氣象業務開展存在直接性的關系，其主要包括數據系統、通信系統以及氣象信息服務三個基礎系統，數據系統主要用于與民航氣象數據庫系統的對接，通過對數據以及相關資料的整合分析，以此來實現對氣象資料的綜合歸檔；通信系統可以通過對ATM等線路的利用，以此來實現不同類型航空氣象信息的及時交互，并將所有數據信息進行匯總、分析和處理；氣象信息服務系統可以為專業氣象預報人員提供全面的氣象數據以及信息，有利于為氣象預報工作的開展提供有效的依據。民航電信開發有限公司也針對航空氣象服務的解決方案設計了基礎構架見圖1。

圖1 航空氣象服務解決方案框架圖

3.2 子系統功能設計

基礎框架的結構設計完成后，需要針對系統內的不同功能模塊進行對應的設計，本系統所使用系統的子系統功能主要包括通信子系統、數據庫子系統以及氣象信息服務系統，現將各功能模塊進行如下介紹：

3.2.1 通信子系統設計

受到氣象服務特殊性的影響，氣象服務系統的通信子系統設計也必須符合實時性的基本特點，必須保持全天24h始終持續穩定運行，且需要具備較強的自適應能力和學習能力，必須具有安全性、穩定性以及操作簡單等基本特點。根據我國《民用航空飛行氣象情報發布與交換辦法》中的相關規定，必須將通信系統的運行流程分為兩部分，第一部分為資料的收集和處理，第二部分為資料的發送，在實際運行的過程中，將采取專線網絡運行的方式，確保數據的安全性，同時需要覆蓋整個民航集團內的所有支線機場。

3.2.2 數據庫子系統設計

數據庫子系統主要負責實現對民航氣象數據庫系統的對接，同時也負責所有數據資源的綜合保存和管理，具體功能包括數據的入庫、歸檔、分析、數據維護以及資料文件管理等。目前，數據庫子系統主要處理的資料不僅包括飛行氣象情報以及相關的天氣圖，同時也包括溫度以及壓力對數圖等產品以及自動觀測系統和氣象雷達的探測資料等，在民航電信開發有限公司內，其還提供了對氣象衛星云圖產品的保存。從數據結構角度來看，數據庫子系統所采取的接口方式均為SOA接口，其可以有效提高系統與其他數據庫的對接便利性，同時也有利于實現對系統在日后運行過程中的維護。3.2.3氣象信息服務系統設計

氣象信息服務系統的功能包括對數據庫各類信息資源的整合，以此來得出有關天氣情況的預測結論，其主要包括預報員工作平臺、觀測員工作平臺以及管制員氣象信息基礎模塊。在對氣象信息服務系統的信息化設計時，采取了MVC模式的方式，有效促進了功能模塊之間的弱耦合性提升，同時也有效減少了開發的周期，為提高系統的邏輯性產生了積極的影響，有利于實現對其他功能模塊的綜合控制。預報員工作平臺主要以為預報員提供功能更為強大的資料源為主要目的，同時需要保持對各類文件資料以及圖形信息的兼容性，從而為操作人員提供更為靈活的人機交互平臺，滿足民航公司對于氣象服務的基本需求。觀測員工作平臺不僅需要具備兩路以上的鏈路支持，同時也需要滿足接口設備對于系統的連接，從而為其提供外界設備數據的有效支持。其中，觀測員的工作平臺主要包括自動觀測顯示、自動信息采集以及氣象情報的編發等功能。管制員氣象平臺主要負責對氣象信息的檢索，平臺功能包括氣象情報的檢索、衛星云圖的檢索、天氣圖的檢索、自動觀測的顯示以及飛行文件的提取等。

4 結論

本文主要從民航數據庫系統角度出發，針對支線機場的氣象服務系統進行了設計分析，結果發現針對民航氣象數據庫系統的支線機場氣象服務系統設計應當從體系結構設計和子系統功能設計兩方面進行，其中子系統功能包括通信子系統、數據庫子系統以及氣象信息服務系統。通過本文對支線機場的氣象服務系統設計分析，將為支線機場的氣象服務水平提升提供有效的理論依據，有利于推動我國民航產業的可持續發展。