基于民航气象数据库系统的支线机场气象服务系统的分析与设计

阿不力米提·阿布都克力木

摘 要：随着支线机场的发展不断加速，对民航气象服务的需求也不断提高，高质量的民航气象服务对于保障飞行安全、提高空中交管效率起到了关键的影响作用。文章基于民航气象数据库系统，研究了民航地区空管气象中心与支线机场之间的气象资料交换与服务，以新疆机场集团所属支线机场的气象服务需求为例，分析并设计了一个适合于支线机场的气象服务系统，具有一定的推广价值。

关键词：支线机场；气象数据库；交换；服务

1 概述

在中国民航过去十几年的快速增长过程中，支线机场的发展起到了重要的促进作用，因此在“十二五”规划中，支线机场成为了民航业的重点发展对象。由于发展速度过快，目前支线机场还存在一些问题，其中最典型的就是航空气象服务水平相对较低，保障空中交通管制任务的压力较大，这无疑对飞行安全造成了一定的隐患。因此民航总局提出明确要求，新建支线机场上必须提供基于民航气象数据库系统的气象服务。

2 民航气象数据库系统现状

民航气象数据库系统由民航气象中心、民航地区气象中心、机场气象台（站）三级气象服务机构承担，其结构关系如图1所示。空管一体化改革后，民航新疆空管局下设阿克苏分局。新疆机场集团有限责任公司下设23个支线机场。气象部门设置为民航新疆地区气象中心（即乌鲁木齐气象中心）、阿克苏气象台以及23个支线机场航务部气象台。

目前在支线机场的体系结构中，在民航气象方面，各个站点之间已经实现了较高程度的资源共享，提供了协调一致的分级式服务，且贯彻“民航气象中心-地区气象中心-机场气象台”这一运行主线，将各个站点有机的结合为一个整体，通过逐级的运行管理和业务指导，确立了发布业务产品、分级质量控制、系统状态实时化通报和航空气象用户的分级服务等机制，服务水平得到了显著的提升。

3 体系结构设计

支线机场的民航气象服务系统按照功能和层次划分可分为硬件平台系统和软件应用系统两大部分。首先，硬件平台系统作为整个系统的基础，其运转情况决定整个系统的效率和稳定性。各局域网均由网络设备和主机设备构成，应用层面包括数据采集、数据处理、数据库存储和通信传输系统，同时与民航新疆地区空管气象中心新配置的对外接口服务器进行数据交互传输；其次，软件应用系统和气象业务直接相关，它包括通信系统、数据库系统和气象信息服务系统三个部分：（1）通信系统的主要功能是通过ATM线路、PSTN线路实现各类型交换航空气象信息的及时交互，将这些信息及时传输至控制站点，经汇总、分析和处理后再将其传输至预先指定的目的地，以供各个分支站点查询。（2）数据库系统负责与民航气象数据库系统对接，存储和管理相关数据资料，主要实现州市机场内及上一级数据交换平台各类气象资料的入库、归档、数据维护、数据库和数据资料文件管理等方面的任务。（3）气象信息服务系统主要功能是为民航专业气象预报人员提供全面、完整的专业气象数据和信息，从而为气象预报提供一个方便、稳定的数据支撑平台和产品展示平台。

4 子系统功能设计

在完成框架结构设计之后，需要对具体的功能该模块进行设计，本系统的主要功能可以分为通信子系统、数据库子系统和气象信息服务子系统三个主要模块，现分别介绍如下：

4.1 通信子系统

由于气象服务的特殊性，要求通信子系统能够实现全天候24小时的持续运行，且具有一定程度的自适应和自学习能力，同时对安全稳定性和操作简单性也有明确的要求。结合国家民航总局《民用航空飞行气象情报发布与交换办法》中的具体条例，将通信系统运行的基本流程分为两条分支，分别为资料收集和处理，以及资料发送。具体的传输媒介采用专线网络来完成，保障了数据的安全性，目前已覆盖新疆机场集团所属所有支线机场。

4.2 数据库子系统

数据库子系统负责对接民航气象数据库系统并管理所有的数据资料，主要实现支线机场和中国民用航空新疆地区空中交通管理局气象中心数据交换平台各类气象资料的入库、归档、数据维护、数据库和数据资料文件管理等方面的任务。目前处理的资料有：飞行气象情报，常规天气图、剖面天气图及温度-压力对数图等图形产品资料，常规报文资料及要素场形式的资料，自动观测系统和气象雷达的探测资料，以及气象卫星云图产品。

在数据接口方面，数据库子系统采用统一规范的SOA接口方式，以便于其他的数据库系统实现方便的对接，同时也便于系统在运行过程中的维护与管理。接口功能分为五种，分别为：报文检索接口SA、卫星云图检索接口SP、雷达图（雷达回波）检索接口FC、自动观测检索接口FT和天气图检索接口WA。

4.3 气象信息服务系统

气象信息服务系统的主要功能就是根据数据库中的各种信息和资料完成汇总分析并得出相关的天气预测结论，主要包括：预报员工作平台、观测员工作平台、管制员气象信息。

以上三种信息化服务系统在构建时均采用了流行的MVC模式，功能模块间可实现良好的弱耦合性，在有效减少了开发周期的同时，也确保了系统的逻辑清晰度，同时各个功能模块间的相互影响也得到了有效的控制，满足了气象服务对系统的易用性、易维护性和可靠性方面的需求。

（1）预报员工作平台。该平台的基本目的是用功能更强大的、更加及时的多资料源系统，并保持向上兼容现有图形系统的文件和输出格式，提供更加灵活方便的人机交互的操作平台，以满足民航业务对气象服务需求的快速增加，下辖的主要功能有气象报文检索功能、飞行文件提取功能、卫星云图检索功能、实况航危报填图功能等。（2）观测员工作平台。该平台同时具备对两路以上的RS232链路的支持，满足RS232接口設备对系统的连接，为观测工作平台获取提供外接设备的数据进行支持。观测员工作平台可分为如下的五个功能：自动观测显示功能、气象情报编发功能、自动信息采集功能、自动发报、观测报表等功能。（3）管制员气象信息检索平台。该平台主要功能有：气象情报检索功能、飞行文件提取功能、卫星云图检索功能、雷达图像检索功能、自动观测显示功能、天气图检索功能。

5 结束语

本文根据长期的工作经验，针对支线机场在气象业务方面的欠缺之处和存在的问题展开研究，并设计研发了一套行之有效的气象数据服务系统，目前已在新疆地区各支线机场投入使用，获得了良好的效果，显著提高了气象资料的获取、传输和分析的效率，为新疆地区支线机场气象台等相有关人员做出科学有效的决策提供了可靠的依据。

参考文献

[1]高辉.我国支线机场航空发展研究探讨[J].时代报告，2016（24）.

[2]CCAR-117-R1.民航总局令第146号.中国民用航空气象工作规则[Z].2005.