民航气象报文快速恢复系统的实现

吕常胜 张宏伟

摘要：针对民航气象报文在AFTN线路传输中断时的数据丢失情况，设计了一套报文快速恢复系统，以解决这一实际问题。

关键词：民航;气象报文;恢复

中图分类号：TP311      文献标识码：A      文章编号：1009-3044（2019）02-0252-02

Realization of Quick Recovery System for Civil Aviation Meteorological Messages

LV Chang-sheng，ZHANG Hong-wei

（Meteorological Center of Northeast ATMB of CAAC，Shenyang 110043，China）

Abstract： Aiming at the data loss of civil aviation meteorological message when the transmission of AFTN line is interrupted， a fast message recovery system is designed to solve this practical problem.

Key words： CAAC;Meteorological Messages;recovery

1 概述

民航氣象数据库系统主要负责民航气象报文及产品的收集、处理、存储、转发、备供等服务，在飞行服务的气象保障中起着至关重要的作用。但在实际运行中，因线路、通信系统、接口等原因，会导致民航气象报文传输的中断甚至丢失，如果各气象用户单位不能及时收到这些实时报文数据，则会严重影响到对飞行气象服务保障的质量。本文将分析探讨建立一套民航气象报文快速恢复系统，以解决这一实际问题。

2 系统需求分析

民航气象报文的交换在气象服务保障方面是最基本的、也是最关键。它是一套实时不间断运行的交换系统，报文数据随来随转，所以对它的及时性和准确性要求很高。目前，民航气象报文主要通过两种方式进行传输与交换。

一是通过民航气象数据库广域网。报文数据以文件的形式通过MQ（消息队列）或FTP方式进行传输，如果中间某个环节出现问题，导致报文数据文件传输中断，其内建的数据完整性机制会保证数据不丢失，通过后续的处理完成数据的恢复。

二是通过AFTN（航空固定电报网）。航空固定电报网是较早建立的一套用于民航系统的电报交换网络，因其主要通过串行方式传输，传输速率和可靠性都很难得到保障和提高，在信息交互不断发展的今天，其已不再承担民航运行信息交换的主要手段，而只起到一个基础保障和备份的作用。

虽然通过AFTN传输气象报文方式的地位在减弱，而且其传输的数据量也在整个气象数据传输中仅占一小部分，但在基础信息传输保障方面的作用还是不容忽视的，尤其在系统应急和容灾方面，还是不可或缺的，而且在一些没有安装气象数据库广域网的机场航站，AFTN方式可能是其获取气象报文信息的主要来源了，所以，AFTN上的业务应用我们一直沿用至今。

AFTN（航空固定电报网）与民航气象数据库广域网相比，除了传输速率低外，其传输的可靠性和数据恢复也相对不足。因AFTN采用的是异步串行传输方式，数据在一对一的通信线路上进行发送与接收，而且目前的通信转报系统只是单方面的发送和接收，接收数据端没有应答反馈机制，所以发送端无法判断接收终端是否完整接收到了发送端的数据。如果中间的传输线路、通信系统应用软件、相关接口出现故障导致传输异常，则期间的数据传输就会中断而丢失，而且无法恢复，会给气象业务及飞行保障带来严重影响，这是我们在实际工作中所不希望发生的。为此，我们探讨研发一套民航气象报文快速恢复系统，当AFTN线路数据传输故障时，通过快速启用该系统，完成民航气象报文交换的快速恢复。下面以沈阳民航气象中心为例，说明该系统的功能与实现。

3 系统功能与实现

3.1系统的准备

为了不影响目前业务正常运行，需要在通信转报部门重新申请一条AFTN线路，且保证与原AFTN线路互为备份，同时保证两条线路能同时接收相同的报文数据。

一台计算机，满足具有串口功能，用来连接AFTN线路，接收来自AFTN线路上的报文数据。通过设置网络参数，使其能连接到民航气象数据库网络系统，便于报文数据的备份恢复。

3.2系统的研发

首先，根据通信转报部门事先定义的AFTN线路参数，设置报文接收程序的串口参数，如串口速率为2400，数据位为8，停止位为1，无校验。

其次，进行报文的分拆。在业务运行中，民航气象报文的交换都是随来随转。正常情况下，一份民航气象报文都是以ZCZC开头，以NNNN结尾，中间包含着各种真正的气象报文数据，而且报文中不包含ZCZC和NNNN的关键字。这样，我们就可以通过这样的两个关键字符串来区分出每一份报文，在接收到的串行数据中拆解出每一份报文数据，以形成仅包含一份报文的数据文件，便于之后民航气象数据库系统的继续处理。

再次，报文文件的命名。为了便于民航气象数据库系统对于报文数据文件的恢复处理，我们将每份报文数据文件以下面的格式进行命名，A年月日时分_XXX.txt。其中，A为固定字母，代表来自AFTN的报文数据;年用4位数字格式，月、日、时、分分别用2位数字格式;XXX代表同一分钟内接收到的不同报文，以数字累计添加，如001，002等。假如2018年5月17日15点30分接收到了第一份报文，我们就以A201805171530_001.txt命名该报文文件，以此类推。

最后，报文的存储。为了便于报文数据文件的检索和快速恢复，我们以年、月、日的层级在操作系统上建立分层目录，如上面的报文文件A201805171530_001.txt，应该存放在操作系统的..＼2018＼05＼17目录下。

3.3系统的验证

系统开发完成且稳定运行后，随着气象报文的实时接收，便会在操作系统上按年月日的层级存储了该日接收到的来自新增AFTN线路上的报文数据，同时，民航气象数据库系统还是正常通过原AFTN线路收发和处理数据。如果由于某种原因导致数据库系统的AFTN线路中断，数据不能正常转发，则可以通过这套系统进行民航气象报文的快速恢复。

正常情况下，民航气象数据库系统除了接收数据库广域网和AFTN线路的数据外，也会接收处理来自本地局域网的气象报文数据，其数据接口为comm用户的$HOME/receive/cac目录，只要将需处理的民航报文数据文件放置到此目录，系统会自动进行处理。如果某一时间段，如2018年5月17日10：30到12：30，数据库系统的AFTN线路异常，数据不能正常转发，维护人员在此系统上选出该时间段内接收到的所有数据文件（A201805171030_001.txt到A201805171231_001.txt），通过FTP文件传输上传到comm用户的$HOME/receive/cac目录。在AFTN线路恢复后，系统会自动将这批数据正常转发出去，而不至于数据丢失和遗漏，保证了AFTN 线路数据的及时和完整。

FTP文件的上传功能可以通过市面上现有的带有FTP功能的软件实现，如cuteftp等，也可以内置于该系统中，使其更加灵活和便捷。除此之外，该系统在完成报文快速恢复功能的同时，也实现了民航气象报文的存储与备份，便于后期的查询及其他开发利用。而且，该系统应用广泛，只要是运行有AFTN报文接收功能的各机场航站用户，都可以安装使用，非常方便。

4 结束语

民航飞行的安全关乎每个旅客生命和财产的安危，气象服务的保障亦不容忽视。只要是对航空安全有利的事，不管大小、难易，我们都会积极认真地去做，如此，航空安全才能得到进一步保障，民航事业才能越做越大。

参考文献：

[1] 民航局空管办，空管局，AP-117-TM-2009-01R2，民用航空飛行气象情报发布与交换办法[Z].

[2] 太极计算机股份有限公司，民航气象传真广播系统通信分系统[Z].2008.