Linux系統下CINRAD/CA型天氣雷達在氣象業務中的使用指南

楊昌洪 熊永花 楊勝忠 辛娟

摘 ?要：2020年初，黔東南州榕江CINRAD/CA型固定式雙偏振多普勒天氣雷達完成各項功能調試并投入運行，該型號天氣雷達主要用于監測、跟蹤、預警強雷雨、冰雹、下擊暴流、晴空風切變等中小尺度天氣系統。由于其采用的是Linux操作系統，雖然具有更好的穩定性和安全性，但在人機交互上與Windows系統有一定的差異，文章主要介紹在Linux系統環境下業務軟件的安裝配置、歷史基數據的反演方法及相關注意事項，滿足用戶對氣象數據的分析需求。

關鍵詞：Linux;雙偏振雷達;基數據

中圖分類號：TP391.1 ? ? 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2021）06-0126-03

The User Guide of CINRAD/CA Weather Radar in Meteorological Service

under Linux System

YANG Changhong1，XIONG Yonghua1，YANG Shengzhong1，XIN Juan2

（1.Meteorological Bureau of Qiandongnan Prefecture，Guizhou Province，Kaili ?556000，China;

2.Meteorological Bureau of Huangping County，Guizhou Province，Huangping ?556100，China）

Abstract：At the beginning of 2020，the CINRAD/CA fixed dual polarization doppler weather radar in Rongjiang of Qiandongnan Prefecture has completed all functions debugging and put into operation. This type of weather radar is mainly used for monitoring，tracking，early warning of strong thunderstorm，hail，downburst，clear sky wind shear and other small and medium scale weather systems. Because it adopts Linux operating system，although it has better stability and security，it is different from Windows system in human-computer interaction. This paper mainly introduces the installation and configuration of business software，the inversion method of historical base data and related precautions under Linux system environment，so as to meet the needs of users for meteorological data analysis.

Keywords：Linux;dual polarization radar;base data

0 ?引 ?言

Linux系統環境下，與傳統的Windows系統不同，使用者在不了解Linux系統的相關命令和操作方法時，會對雷達業務軟件的安裝和使用造成困難，不利于預警預報業務的開展。加之黔東南汛期連年遭受暴雨、冰雹、雷雨大風等災害性天氣的影響，推廣新建雷達在全州各級氣象臺站的應用，加強新建雙偏振天氣雷達的業務預報應用和科研分析應用顯得尤為必要。本文著重在雷達Linux系統、雷達業務軟件安裝方法和注意事項上作詳細的解釋說明，為各級臺站用戶提供相應的使用指南。

1 ?操作系統的安裝

榕江雙偏振多普勒天氣雷達采用Linux CentOS 6操作系統，由北京敏視達雷達有限公司提供的KickStart引導盤進行安裝，引導盤會將操作系統的安裝的選項全部選擇好，光盤中定義了所有用戶所需的配置和選項，只需按照安裝步驟進行選擇和確認即可[1]。首先將光盤放入光驅，開機啟動電腦時按住F12（戴爾電腦）進入Bios設置光驅啟動，設置完成后保存退出重啟電腦，此時啟動會從光盤引導，確認即可，選擇第一行“Install KickStart to SATA hard drive sda”接下來等待計算機將操作系統安裝完畢。當系統安裝完成后，會彈出用戶登錄界面，輸入初始密碼（RDA）即可進入操作系統桌面。

2 ?業務軟件的安裝

2.1 ?Linux系統及相關命令介紹

Linux，全稱GNU/Linux，是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統，是一個基于POSIX和Unix的多用戶、多任務、支持多線程和多CPU的操作系統。Linux不僅系統性能穩定，而且其核心防火墻組件性能高效、配置簡單，保證了系統的安全[2]。與Windows系統不同，Linux系統在操作上需要依靠各種命令來完成，因此要運用好Linux系統需要對其操作命令進行系統的學習。

Linux命令是對Linux系統進行管理的命令，是系統正常運行的核心，與傳統的Windows系統不同，在對雷達業務軟件進行安裝中，需要運用到各種常用的Linux命令來執行人機交互。業務軟件的安裝主要涉及用戶切換命令su-、目錄切換命令cd、建新和刪除目錄命令mkdir與rmdir、軟件掛載命令mount以及重啟和關機命令reboot與shutdown。

2.2 ?雷達業務軟件的掛載安裝

臺站使用上主要涉及雷達產品生成子系統RPG和主用戶處理系統PUP的操作和應用，因此本文主要介紹RPG和PUP軟件的安裝方法和使用說明。系統安裝完成后，第一步，將業務軟件的安裝包（ISO格式）拷貝到計算機，通常拷貝到桌面上。軟件安裝包文件名因版本差異會有不同（本次使用的安裝版本是rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso和pup-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso）。

進入桌面點擊右鍵，彈出菜單后，單擊“Open in Ter-minal”，會出現Linux命令窗口。將系統切換到root模式，在窗口中輸入“su-”，輸入密碼（radar）回車。可以看到系統已經切換到root模式，檢查/mnt/cdrom目錄是否存在（mnt為Linux預留的掛載目錄），此時要用到cd命令，在命令窗口輸入cd/mnt，接著輸入ls，會列出目錄下的列表cdrom，說明該目錄存在。如不存在創建該目錄mkdir/mnt/cdrom，然后重復以上命令進行查詢。滿足條件后接著是軟件掛載，切換root模式后進入桌面目錄，在命令窗口輸入cd/home/rda/Desktop進入事先拷貝的目錄，會看到前綴變為“[root@RDA Desktop]#”，接著要用到掛載命令mount，它可以將分區作為Linux的一個“文件”掛接到Linux的一個空文件夾下，從而將分區和/mnt這個目錄聯系起來，因此只要訪問這個文件夾，就相當于訪問該分區。使用mount命令輸入mont - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom，執行該命令需要切換到ISO文件所在的目錄，如ISO在桌面上，則切換到桌面命令為cd/home/rda/Desktop，掛載成功后，在/mnt/cdrom目錄中會有安裝文件。

接著進入cd/mnt/cdrom目錄，執行安裝腳本.istall啟動安裝，安裝過程中會彈出安裝詳情及進度（此處省略），等待2分鐘后提示軟件安裝完成，同樣的方法將PUP軟件進行掛載，完成后輸入reboot重啟進入桌面后就可以看到之前安裝的兩個軟件，聯系廠家注冊配置后便能使用。相關命令代碼在進入Linux命令面板后輸入，等待軟件安裝完成，具體操作為：

[ rda@RDA Desktop]$ su -

Password：

[root@RDA ～]# cd/mnt

[root@RDA mnt]# ls

cdrom

[root@RDA mnt]# cd/home/rda/Desktop

[root@RDA Desktop]# mount - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA～]#cd/home/rda/Desktop

[ root@RDA Desktop]# mount -o loop' rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA Desktop]# cd/mnt/cdrom

[ root@RDA cdrom]#./install

Preparing. . .##########################################################[100%]

...

Reboot .

3 ?軟件的使用及歷史數據的繁衍

3.1 ?RPG參數配置

PUP與RPG的鏈接通常分為報本機連接和與其他計算機連接的形式，通常RPG和PUP分別安裝在不同的計算機，便于使用和區分。

通信連接設置：（1）RPGCW—單元控制—RDA連接，線號1：站點代碼—Z9096），IP地址（RDA計算機IP地址），控制（Enable）;（2）PUP連接，線號1：設置名稱，IP地址（PUP電腦IP地址），類型（PUP），控制（Enable）;（3）基數據輸入，站點（Z9096），格式（Default），路徑（/opt/rpg/input），回放基數據（Yes），控制（Enable）[3]，RPGCW控制界面以及連接設置如圖1所示。

存檔設置：基數據存檔：RPGCW—存檔—基數據存檔，根據需要設置存檔的路數。

第1路：設備名稱：local（本地數據存儲），存檔設置—是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（Default），壓縮（BZ2），目的路徑設置—類型（Local），路徑（/opt/rpg/archive），文件夾結構（按天分目錄）。

第2路：設置名稱：Qdn（黔東南州局共享），存檔設置—是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA），壓縮（BZ2），目的路徑設置—類型（FTP），IP地址，端口，用戶名，密碼，路徑。

3.2 ?PUP參數配置

通信連接設置：PUP專業版—設置—連接設置—輸入RPG電腦IP地址。

存檔設置：PUP專業版—存檔—存檔設置，根據需要設置存檔路數。

第1路：配置設備名稱：local（本地數據存儲），是否啟用（Yes），壓縮（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存檔路徑設置，類型（Local），如路徑（/opt/pup/local），文件夾結構（按天分目錄），保留（xx）天。

第2路：配置設備名稱：Qdn（黔東南州局共享），是否啟用（Yes），壓縮（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存檔路徑設置，類型（Local），如路徑（/opt/pup/Qdn），文件夾結構（按天分目錄），保留（xx）天。例行請求：PUP專業版—例行產品請求—選擇產品，右擊，選擇存檔設備：Qdn，Local—保存。

此時RPG與PUP基本配置完成，等待雷達產品生成子系統進行數據生成，RPG處理即可接收數據，具體配置方法如圖2所示。

3.3 ?基數據的回放及處理

回放基數據在基數據緩存列表中選擇回放，如數據不在緩存中，需要將數據加入基數據緩存中。需要注意的是，回放歷史基數據時，需要將與上級用戶的共享斷開，連接其中指定的一臺用戶，否則會出現輸出的產品與實際監測不符的情況。

基數據回放：打開RPG控制面板，單擊：存檔—基數據管理。選擇要加入回放的基數據，設置站點后點擊右鍵或者下方回放按鈕便可對基數據進行回放，此時在與RPG連接的PUP用戶，便能收到處理后的雷達產品，同時也可向系統請求衍生產品。

4 ?軟件安裝掛載常見問題

本次業務軟件的安裝和運行是在Linux系統下進行，操作方法的不同可能會給安裝帶來一些問題，主要包括Linux系統的安裝、Linux命令的執行以及系統環境的部署等。

4.1 ?系統的要求

雷達運行的專業氣象軟件，首先對計算機的配置和穩定性有一定的性能和配置要求，業務軟件在開發測試中會針對特定的機型進行調試，在系統的上會做一些修改和調整，因此在操作系統的安裝上會對計算機的機型有一定的要求，主要支持戴爾Precision 5820系列、惠普Z40、Z60系列的機型，因此在安裝該系統時，盡量選擇對應的機型進行安裝調試。

4.2 ?Linux命令及系統配置常見誤區

多數命令代碼在敲擊過程中往往會出現缺漏的情況，因此對于軟件的安裝掛載失敗要核實命令是否正確，包括空格、斜杠等各種符號的書寫確保不遺漏，熟悉常用的Linux命令有助于用戶更好地使用Linux系統。另外就是對業務軟件的設置上，保證網絡正常的情況下，利用ifconfig命令查看系統的IP設置是否正確，打開業務軟件檢查RPG與PUP的連接是否暢通，雷達信息參數的設置是否正常，確保產品的生成信息能夠對上站點信息。

5 ?結 ?論

Linux系統憑借其自身的優勢在各領域得到廣泛應用，本文詳細介紹了在該環境下RPG、PUP的掛載安裝方法和注意事項。自榕江新建雷達建成投入業務試用以來，黔東南州氣象局氣象探測與信息中心陸續在榕江和從江縣局搭建兩個雷達數據傳輸中心，依托全省覆蓋的業務內網布局優勢，將雷達數據實時分發到各縣局業務平臺，滿足了全州各縣市氣象臺對新建雙偏振天氣雷達產品的調用和分析需求。

該項目的實施有利于新建雷達的業務化，同時為臺站業務人員提供了有效的使用指南，熟悉Linux操作系統，同時推廣新建雷達在黔東南各個縣市氣象臺站的應用，在對雷達數據的獲取上相對于SWAN一體化業務平臺回波拼圖更具時效性和獨立性。通過將雷達投入到業務運行，不僅是對雷達業務應用的實際運用評估，更能充分發揮雷達預警預報業務在防災減災中的應用。

參考文獻：

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作者簡介：楊昌洪（1992—），男，苗族，貴州凱里人，助理工程師，本科，研究方向：信息技術、裝備保障;通訊作者：楊勝忠（1980—），男，苗族，貴州麻江人，高級工程師，本科，研究方向：計算機技術、信息網絡管理。