新一代天气雷达Linux环境软件系统安装应用

梁慧 贤雲 黎直 黎美宏

摘要：新一代天气雷达是目前国内气象部门最先进的雷达探测设备之一。它采用先进的雷达技术，融合了大规模集成电路、数字电子技术、光通信、计算机通信、电子计算机以及软件技术。梧州新一代天气雷达运行多年，软件系统运行持续性和稳定性降低，通过安装Linux操作系统版本的软件系统，软件系统持续性和稳定性得到有效提高，雷达数据传输率得到保障。

关键词：Linux;软件;安装;配置;传输

中图分类号：TP311        文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2019）19-0244-03

Abstract：The new generation weather radar is one of the most advanced radar detection equipment in the domestic meteorological department. It adopts advanced radar technology and integrates large-scale integrated circuit， digital electronic technology， optical communication， computer communication， electronic computer and software technology. Wuzhou new generation weather radar has been in operation for many years， and its operation continuity and stability have been reduced. By installing the software system of Linux operating system version， the continuity and stability of the software system have been effectively improved， and the radar data transmission has been guaranteed.

Key words：Linux;software;install;configuration;transmission

1 引言

广西梧州市地处东经110°18′至110°40′，北纬22°37′至24°18′ 之间，位于广西壮族自治区的东部，北邻桂林、贺州，西接柳州、贵港，西南与玉林相连，东、南部毗邻广东。浔江、桂江、西江交汇于市区，北回归线从市区经过。梧州属亚热带季风气候，受西风带系统、西南季风系统及东风带系统影响，低温霜冻、致洪暴雨、干旱、洪涝、冰雹和雷雨大风等灾害性天气时有发生，严重威胁着人民群众生命财产安全。2008年完成了新一代天气雷达的安装。2011年10月，中国气象局气象探测中心组织对梧州新一代天气雷达进行了现场验收测试。现场验收测试通过后，梧州新一代天气雷达开始投入业务使用。

新一代天气雷达主要性能特点是系统结构复杂，检测和控制功能完善，软件功能强大，生产的气象产品丰富，具有较高的自动化程度[1-2]。雷达先后在全国各地开始运转，为监测暴雨、台风、冰雹、龙卷等强天气系统发挥着重要作用，为预报员分析预报天气变化提供了有力支持，取得了十分显著的经济、社会效益，成为我国气象现代化建设的重要标志之一[3]。

到目前为止，梧州新一代天气雷达软件系统除了非汛期和雷达维护期间会停机维护，平常都是24小时不间断运行，使用年限长，windows操作系统在刚开始时还是稳定运行，但因网络安全要求加强，windows操作系统要不断地打补丁，升级杀毒软件，软硬件的性能不断地受到严峻的考验，而且雷达运行初始，RPG和PUP还是运行在windows xp操作系统，现在微软对windows xp操作系统不再更新补丁，这样就存在着大量的网络安全风险漏洞，后期因计算机故障问题，RPG更换了计算机，硬件性能提高了，操作系統换成windows 7，但主要还是在windows操作系统上运行，蓝屏等问题时有发生，严重影响了数据正常传输。2018年5月，根据业务要求，在RPG和PUP计算机系统上安装监控软件，监控软件抢夺了原本刚够RPG和PUP软件运行的硬件资源，使得数据生产速度降低，国家考核及时率是9分钟，装了监控软件后，生产一个基数据的雷达气象产品从第一份开始用6分钟，到这个基数据的雷达气象产品最后一份所使用的时间已经达到15分钟之多，已经严重影响了数据传输率。为了解决数据传输率的问题，经分析研究，决定升级雷达软件系统。

2 软件系统的工作原理

RDASC程序用来控制雷达系统硬件的实时运行，这些硬件包括信号处理器、伺服系统、发射机和接收机等;监视和评定RDA性能;初始化自动标定功能;进行雷达系统标定;向RPG报告RDA状态;将信号处理程序生成的反射率、平均径向速度和谱宽数据格式化;初始化向RPG的数据传输。

RPG（雷达产品生产，Radar Product Generator）是以生产雷达气象产品为主要功能的气象软件。它接收来自RDASC（雷达数据获取和状态控制软件，Radar Data Aqcuisition and Status Contrul）软件的雷达基数据，通过内部存储的气象算法，计算出一系列雷达气象产品发送给予其相连的PUP（主用户工作站，Principle User Position）或其他终端用户使用。用户可通过RPG的界面程序RPGCW对其进行操作和控制。

PUP（Principal User Processor）是一款运行于Linux和Windows环境下，适用于多种型号多普勒天气雷达产品显示的气象应用软件。它接收RPG处理生成的雷达产品数据以及雷达系统状态信息，并以图形和文字的形式提供给终端用户用于天气分析和预报。它的主要功能包括：产品数据存储和管理、产品请求、产品显示及状态监视等。

3 软件系统的安装

3.1 软件系统运行环境

PUP软件运行环境情况：工作站DELL ， 处理器： Intel? Core? i7-4790 CPU @ 3.60GHz， 内存：4.00GB，操作系统 Linux  rhel-server-6.4。

RPG软件运行环境情况：工作站DELL ， 处理器： Intel? Core? i7-4790 CPU @ 3.60GHz， 内存：4.00GB，操作系统 Linux  rhel-server-6.4。

3.2 Linux操作系统安装

Linux是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统[4]。Linux版本的RPG和PUP软件需在Linux 6.4版本上安装。

用KickStart引导盘和RHEL操作系统2张光盘（默认用RHEL6.4），建议使用KickStart引导盘进行安装，引导盘会将操作系统的安装的选项全部选择好，不需要用户进行手工选择。安装程序会删除计算机上所有文件。将标有KickStart标签的引导盘放入光驱。重启计算机，设置光盘启动。引导程序提示安装，直接回车。引导程序提示系统光盘找不到CD Not Found，放入另一张RHEL操作系统盘，回车。系统自动安装，用时约30分钟。安装完毕重启系统，完成操作。安装完操作系统需要进行网络配置和日期时间调整。

3.3 RPG安装

将软件安装包（ISO格式）拷贝到计算机，打开系统命令窗口，切换到root模式，检查/mnt/cdrom目录是否存在，如不存在创建该目录，mkdir/mnt/cdrom，挂载软件ISO（root用户），mount –o loop RPG-XXX.iso /mnt/cdrom，文件名RPG-XXX.iso用实际的文件名。执行该命令需要切换到ISO文件所在的目录，如切换到桌面命令为cd /home/rda/Desktop，mount挂载成功后，不会有提示。如命令不成功，命令行会有出错的提示。挂载成功后，在/mnt/cdrom目录中会有安装文件。进入到/mnt/cdrom目录，执行安装脚本cd /mnt/cdrom ./install，install脚本将自动安装一系统rpm包。执行完毕，重启计算机。运行桌面快捷方式rpgcw，未注册会有提示，在菜单帮助（Help）/注册（Register），打开注册对话框。联系公司注册后重新运行RPG软件（菜单：单元控制/重启RPG）或计算机生效。

3.4 PUP安装

将软件安装包（ISO格式）拷贝到计算机，打开系统命令窗口，切换到root模式，检查/mnt/cdrom目录是否存在，如不存在创建该目录，mkdir/mnt/cdrom，挂载软件ISO（root用户），mount –o loop PUP-XXX.iso /mnt/cdrom，文件名PUP-XXX.iso用实际的文件名。执行该命令需要切换到ISO文件所在的目录，如切换到桌面命令为cd /home/rda/Desktop，mount挂载成功后，不会有提示。如命令不成功，命令行会有出错的提示。挂载成功后，在/mnt/cdrom目录中会有安装文件。进入到/mnt/cdrom目录，执行安装脚本cd /mnt/cdrom ./install，install脚本将自动安装系统rpm包。执行完毕，重启计算机。

PUP软件分基础版和专业版。基础版是为了方便业务应用，未经注册的版本也可使用，但仅提供基础的产品浏览和数据分析功能。该版本能够满足离线PUP（如通过共享目录看产品）的所有功能要求。专业版：注册后的版本可连接RPG＼自动导入产品及产品自动存档。

4 软件系统的配置

4.1 RDA参数配置

通讯连接：RCW（雷达控制窗口）→通讯→通讯设置→RPG通信设置，线号为“1”，IP地址為RPG计算机IP地址。

4.2 RPG参数配置

通讯连接：ROSE RPGCW→单元控制→RDA连接，线号1：站点代码（Z9774），IP地址（RDA计算机IP地址），控制（Enable）→PUP连接，线号1：名称，IP地址（PUP1计算机IP地址），类型（PUP），控制（Enable）; 线号2：名称，IP地址（PUP2计算机IP地址），类型（PUP），控制（Enable）→基数据输入，站点（Z9774），格式 （Defaule），路径（/opt/rpg/input），回放基数据（Yes），控制（Enable）。

存档设置：

（1）基数据存档：ROSE RPGCW→存档→基数据存档，设置3路存档。

第1路：设置名称：gjj（国家局考核），存档设置→是否启用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），压缩（BZ2），目的路径设置→类型（FTP），IP地址，端口，用户名，密码，路径。

第2路：设置名称：qj（广西区局共享），存档设置→是否启用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），压缩（BZ2），目的路径设置→类型（FTP），IP地址，端口，用户名，密码，路径。

第3路：设备名称：local（本地备份存储），存档设置→是否启用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），压缩（BZ2），目的路径设置→类型（Local），路径（/opt/rpg/archive），文件夹结构（按天分目录）。

（2）雷达监控设置：ROSE RPGCW→RDA→雷达监控设置→站点代码，监视路径，备份路径，选择FTP上传，设置2路。

第1路：IP（国家局考核），端口，用户名，密码，路径，状态格式（CINRAD）。

第2路：IP（广西区局共享），端口，用户名，密码，路径，状态格式（CINRAD）。

RPG服务器：IP地址默认为127.0.0.1。

雷達站点信息：安装新的RPG需对本站点信息进行校对，ROSE RPGCW——适配数据——站点信息设置——雷达站点信息，站点代码（Z9774），站点名称，雷达型号，经度，纬度，高度，频率，波束宽度。

4.3 PUP参数配置

通讯连接：ROSE PUP专业版→设置→连接设置→RPG IP地址。

存档设置：ROSE PUP专业版→存档→存档设置，设置3路存档。

第1路：设置名称：qjqx（广西区局共享），是否启用（Yes）， 压缩（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存档路径设置，类型（Local），路径（/opt/pup/products），文件夹结构（按站分目录），保留（3）天。

第2路：设置名称：fwq（本地备份存储），是否启用（Yes）， 压缩（None），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），存档路径设置，类型（Local），路径（/opt/pup/productbak），文件夹结构（按天分目录），保留（93）天。

第3路：设置名称：gjj（国家局考核），是否启用（Yes）， 压缩（None），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），存档路径设置，类型（FTP），IP地址，端口，用户名，密码。

例行请求：ROSE PUP专业版→例行产品请求→选择产品，右击，选择存档设备，qjqx，fwq，gjj。

共享设置：打开终端系统（Open in Terminal），登录为root用户，进入cd/etc/samba/目录，编辑smb.conf文件，在文件最后添加如下内容：

4.4 雷达拼图配置

目前还是用Trad2005Ⅱ软件进行雷达拼图，雷达拼图运行环境是windows xp操作系统，雷达参数设置→站名，经度，上传代码，型号，纬度，雷达时钟，区站号，海拔，处理时钟;雷达数据设置→RPG产品目录，产品号，子目录，RPG序列号，本地保存目录;启用上传传输。上传的产品有基本反射率R、多普勒速度V、组合反射率CR、液态水含量VIL、一小时降水OHP。点击“自动上传”，在操作系统的右下方出现快捷方式的图标，软件整点03分自动上传5张雷达拼图[5]。

4.5 FTP资料转发系统配置

资料转发系统是将每个目录下的雷达产品逐条传输到广西区局共享目录，windows版本的pup可通过该共享访问调阅，运行环境为windows操作系统。

5 梧州雷达数据传输流程

基数据由RPG服务器的ROSE RPGCW软件直接上传到国家局和区局;状态信息由RPG服务器的ROSE RPGCW软件直接上传到国家局和区局;雷达产品分2路，1路由PUP直接上传到国家局，另1路通过一台windows操作系统的计算机映射pup共享的/opt/pup/products（按站分）目录，再转发到区局;雷达拼图是通过一台windows操作系统计算机映射pup共享的/opt/pup/products（按站分）目录，运行Trad2005Ⅱ软件产生并上传到区局。因为Trad2005Ⅱ软件和资料转发系统必须在windows操作系统环境下运行，所以单独另设计算机运行该软件。如图1。

6 结语

RPG和PUP运行环境的操作系统由原来的Windows操作系统改为Linux操作系统。操作系统安全性能得到提升，软件正版化，系统稳定且不易受病毒感染。基数据、状态信息传输升级前是利用RDA共享目录，由一台windows计算机映射盘符，用CINRAD UPLOAD软件上传，升级后由ROSE RPGCW软件直接上传;雷达产品考核部分升级前是利用PUP共享，由一台windows计算机映射盘符，用CINRAD UPLOAD软件上传，升级后由ROSE PUP软件直接上传。经过软件系统升级后，减少了共享映射盘符模式，减少了CINRAD UPLOAD软件上传环节，传输流程得到优化，软件系统故障率降低，雷达数据传输稳定增强，提高数据传输及时率。

参考文献：

[1]  《CINRAD/SA雷达实用维修手册》编写组.CINRAD/SA雷达实用维修手册[M].北京：中国计量出版社，2008.

[2] 潘新民.新一代天气雷达（CINRAD/SB）技术特点和维护、维修方法[M].北京：气象出版社，2009.

[3] 汪章维.新一代天气雷达培训及维修[M].北京：气象出版社，2014.

[4]  360百科.https：//baike.so.com/doc/5349227-5584683.html

[5] 梁慧，黎直，贤云，江帆.梧州新一代天气雷达软件异常引起资料传输故障原因分析浅谈[J].气象研究与应用，2013，34（S2）：177-178

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