基于GPRS下自动气象站系统在民航机场的研究

马瑞龙

摘 要：气象灾害作为比较频繁的自然灾害，对我国社会经济发展建设造成了严重的影响。现阶段，全球气候变化无常，恶劣天气事件逐渐增加，在这种情况下提升气象监测站自动化、精确性就显得十分必要。截止到目前为止，GRPS技术已经在气象数据传输上广泛应用，并且这也是GPRS技术发展必然趋势。本文借助GPRS技术下自动气象站系统在民航机场内应用进行分析研究。

关键词：GPRS技术；自动气象站系统；民航机场

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）18-0026-02

现阶段，气象观测改革正在稳定落实，民航机场也建设了多个自动气象站系统，实现对气象数据的实时检测，并且采集数据分辨率也显著提升，基本上可以满足民航机场对气象数据精确性的需求。基于GPRS下自动气象站系统在民航机场中应用，可以帮助民航机场提前了解到天气变化，做好应对突发事件的准备，提升飞机飞行安全性能。

1 GPRS技术

GPRS技术也被称之为通用分组无线业务，是国际通信组织在数据分组上所应用的主要标准。GPRS可以借助现有网络资源进行业务传输，进一步提升资源利用效率，有效降低业务传输经济成本。

和我国之前所采取的拨号方式数据传输相比较，GPRS可以实现点与点之间的数据传输，它具有实时在线、快捷登录、数据传输等优势。换句话说，GPRS实际上是一种高速传输数据技术，用户可以通过分组方式快速接收信息。除此之外，GPRS属于新型无线分组数据交换技术，凭借GPRS业务业务所具有的优势，可以满足民航机场对自动气象站系统要求[1]。

2 基于GPRS技术的民航机场自动气象站系统设计

2.1 系统设计目的

我们的建设目的是将各机场的气象自动观测系统（站）通过GPRS的方式联网，联网的每一个机场的航空气象用户都能实时的看到其它联网机场的气象自动观測系统数据，向空管部门提供实时的机场气象信息，提高航空公司经济效益，进一步提高航空气象服务质量。有利于运行管理中心及时掌握各机场的天气状况。

2.2 系统结构组成

自动气象站采集系统主要由中心数据库、系统监控设备、数据显示设备、通讯服务机以及自观设备组成

该系统的传输方式为：

（1）使用现在已建成的ATM广域网；

（2）自观显示终端和通讯服机接入交换机，交换机前端经协议转换器ATM线路连接。

（3）各个机场已有气象自动观测系统，通讯服务机通过串口采集自观数据。连接示意图如图1所示。

3 基于GPRS技术的民航机场自动气象站系统软件设计

3.1 数据采集软件

数据采集软件运行原理为：根据业务及采集器频率顺序，对不同采集器所采集到的气象要素进行整合处理，进而转变为民航机场所需要的气象要素信息。一般情况下，采集软件由两部分构成，分别为核心系统及辅助运算系统。现阶段，自动气象站系统在民航机场内应用，属于不间断操作系统，可以同时对多个任务进行处理，但是每一个任务都必须具有单独寄存器，这也就增加了系统内存单位占用比例。自动气象站在执行每一个任务时都具有三种状态，三种状态分别为运行状态、就绪状态及休眠状态。三种状态之间的关系如图2所示。由图二可知，系统在调度任务之后，会对每一个任务优先进行计算，评估任务等级，然后按照顺序形式控制不同任务状态，这样就可以保证任务实时性。

3.2 业务运行软件

业务软件实际上就是地面气象监测服务器的应用程序。一般情况下，业务软件主要具有以下几点功能：（1）设置运行参数；（2）获取数据文件；（3）显示数据；（4）编制气象报告。我国民航机场自动气象站系统所应用的业务运行软件，基本上都是由我国气象局按照不同地区实际情况所编制，并且我国气象局定期会对业务运行软件系统进行更新，技术方面主要由各地区技术保障部分所承担。

3.3 气象数据质控

现阶段，我国气象局及民航企业都十分关注气象数据的质量控制，该工作依然是自动气象站系统最为重要的工序。气象数据质控可以有效提升自动气象站数据监测质量，因此我国气象局还为其制定了统一标准。

气象数据质控主要是检查气象数据所存在的错误部分，提升气象信息可用性。通常情况下，气象数据质控主要包含三方面，分别为实时数据质控、准实时数据质控、非实时数据质控。气象数据质控对象基本上包含了我国气象局及自动站所制定的标准。质控在检查气象数据时，主要参考质量考核气象要素，例如气温、气压等。气象数据质控在落实过程中，主要具有四种控制方法，分别为气候极值检查、内部一致性检查、时间一致性检查及气候限值检查。

3.4 系统状态监控

采集软件在运行中就具备监控作用，主要是借助采集软件对自动气象站每一个系统运行状态进行监测，一旦发现系统出现异常运行情况，立即会向工作人员发出警报。

运行监控实际运行流程为：首先确定监控系统信息内容，进而按照系统格式及有关指令，完成对系统实时监控的任务。一般情况下，运行监控主要包含四方面工作，分别为时间监控、参数监控、传感器运行监控、通道状态监控。运行监控所应用到的指令及系统格式和采集软件数据传输之间有着直接关联。为了保证自动气象站可以在民航机场中应用，我国气象局为状态系统指定了统一格式[2]。

4 结语

基于GPRS下自动气象站系统作为我国民航机场安全运行重要内容，可以为民航机场提供精确的气象数据，方便机场工作人员可以提前了解到气候变化，提前应对突发气候灾害，保证飞机可以顺利完成运输任务。本文对基于GPRS下自动气象站系统在民航机场中的应用进行了详细分析，对自动气象站系统电路设计及软件系统设计有了初步了解，并且对自动气象站系统运行监控进行了详细阐述，但是由于自动气象站系统十分繁琐，进而还需要进一步完善。

参考文献

[1]刘晓伟，张皓宇，于扬，栾永明.GPRS在自动气象站组网系统中的应用[J].网络与信息，2008，08：28.

[2]敖振浪，伍光胜，周钦强，李建勇.基于GPRS技术的自动气象站数据采集系统[J].广东气象，2007，04：1-4.endprint