呼昱正昊
民航山西空管分局 山西 太原 030031
摘要：民航气象观测数据在飞行安全方面发挥着越来越重要的作用，各有关部门也越来越多地要求提供这种数据。本文介绍了民航管理领域气象观测终端软件的设计和实施情况，以及相应的报警功能，确保数据的有效性、准确性和及时性。报警和异常数据记录功能则是通过科学技术手段提高安全生产和运行的保险能力之一，方便监督气象观测数据的准确。
关键词：数据处理；自动观测终端；空管气象；设计分析；
前言
民航管理局气象观测是主要应用气象设备的部门之一，配备了主要气象观测系统，并向各业务单位提供气象观测数据。然而，主要的气象观测系统只有有限的观测站，无法满足所有有关用户的需要，无法从其他系统接收实时观测，也无法满足基于比较观测的数据准确性保证要求。为了向所有相关单位提供该站点的气象观测数据，我们开发了一个基于主要气象观测数据系统的终端气象观测数据系统，以便对主要数据进行比较监测。
一、系统概述
对同一观测点的气象观测数据变化进行比较监测。对于需要监测和比较的气象要素，该系统根据有关标准和条例的要求，对各个观测时间点的气象观测数据的变化进行比较和监测。比较监测有两个方面:一方面，比较不同数据源数据的邻近整数点的气象观测数据，如果差异大于或等于阈值，则发出警报，并将时间、值和数据源记录在日志文件中；然后，根据设定的时间间隔，当气象观测数据更改超过或超过设定的阈值时，将发送警报信息，并将时间、数值和数据源记录在日志文件中。对不同观测点的气象观测数据进行比较监测。同时，对自动观测系统和遥测站观测系统提供的一些气象观测数据进行了实时比较。当一个观察点和另一个观察点的对比值大于或等于设置的阈值时，将发送警报消息，并将时间、值和数据源记录在日志文件中。气象自动观测数据异常时则发警报。生成报警信息后，相应的报警程序通过语音和接口报警提示用户查看信息，报警持续到数据正常为止。界面中有一个“排序”按钮，允许用户在出现异常时对数据排序。
二、系统总体设计
一般功能设计和系统要求。作为对民航自动气象观测系统人工观测气象数据的重要补充，该系统的主要目标是将云数据、显性可见性、气象事件和气象信息从气象观测传送给民航局和气象部门利用民航气象预报和观测系统提供的气象数据服务功能，通过自动和智能地收集云数据、可见性优势、气象事件和在该系统中人工观测到的气象消息，使工作完全自动化。气象自动云能源系统由通信子系统、服务子系统和客户端子系统三部分组成。通信子系统由七个功能模块组成，其主要功能是通过网络连接民航气象预报和观测系统，自动获取气象数据，如云、效益可见性、气象事件和最新气象信息气象数据通过串行异步通信端口发送到服务子系统，从而实现气象数据传输，并确保民航自动气象观测系统网络的安全和独立性。监测民航气象观测和预报系统网络连接状况，在应用程序界面中显示相应的天气信息。
分系统由8个功能模块组成，其主要功能是自动接收分系统通过串行异步通信端口发送的气象数据信息。显示从通信子系统接收的气象数据信息。接受在界面中手动输入的天气信息。接收客户机连接请求。气象数据信息通过网络传送给民航局、预报部门等。核实收到的气象数据的完整性、可行性。执行适当的操作日志管理。从属端子系统由六个功能模组组成，其主要功能是主动传送服务子系统的连线要求，以及接收服务子系统传送的即时气象资料资讯。相应的气象数据信息显示在终端上，供民航管理部、预报部等使用监视与服务子系统的连接状态，以确保气象数据信息的实时有效性。
三、方案设计与实现
1.观测数据资料来源
观测数据服务器在这一领域进行的气象观测来自三种不同的系统:振动圆柱形气压计。目前使用的振动压力计配备了RS-232端口，可以以查询形式提供诸如海平面压力等数据。在设计该系统时，可以使用通过取样获得的经修正的海平面气压数据来比较和测试其他经修正的海平面气压数据。主观测终端将询问指令发送给振动气压计，再把结果传播给其他人。
如果经过一段时间的询问后没有数据，将启动相应的报警程序。Ams-ii自动Ams气象观测系统-ii使用网络UDP传输协议在局域网上传播数据流，该协议的字符串每五秒发送一次。数据流字符串格式以* * * * zdgc开头，以# #结尾。每个元素均以@符号分隔，每个元素的值均位于" = "之后。如果由于驱动器故障或其他原因而未测试或丢失，则此项的值为“/ / /”。MIDASIV自动观测系统。MIDASIV自动观测系统的CDU配置确保CDU提供的自观测数据流可以从CDU发出，标记9数据通过TS-16串行端口导出，然后通过TCP传输协议通过串行端口服务器导出。
2.终端的数据显示
终端根据规格提供各种数据显示。当观测源数据完整时，主显示界面使用MIDASIV自动气象观测系统提供的数据，如果没有数据，则使用AMS-II自动气象观测系统提供的数据，而不是以蓝色黑白显示。当压力数据显示为振动圆柱压力测量数据时，它在红色背景中为黑色。为用户提供了MIDASIV自动气象观测系统和AMS-II自动气象观测系统，以及每个观测点的大气压力数据显示接口，以便用户根据需要选择使用。
3.特殊天气监测与记录
为确保飞行安全，应根据中国民航总局有关规定，实时监测重大天气事件、风速、能见度、航迹距离和云层状况等气象要素。当MIDASIV自动观测系统对地面空气、轨道可见性和视野所做的更改超过阈值时，系统数据服务器会向每个终端发送警报信息，每个终端提供相应的上下文警报，并将其记录在特殊气象要素编辑文件中。此外，报警和历史记录系统将相应的报警信息保存在服务器上，并为查询保存各种报警信息文件。每个终端都按照既定规则发出报警音和相应的信息提示，提醒服务人员启动相应的处置程序。
4.系统实现关键技术分析
多线程技术。多线程技术意味着操作系统可以在同一程序中同时运行多个任务。此策略可提高处理器利用率和程序执行。子服务系统必须同时与多个客户端子系统通信，并且只有多线程技术才能满足气象服务的需求。线程函数是在程序中定义的，用于使用afxbeginthread函数创建线程，以便与客户端子系统进行通信。接收通信子系统发送的气象数据。子服务系统监控串行异步通信端口的通信事件，在数据到达后触发数据接收事件，启动气象数据接收模式，验证接收的气象数据的完整性，对其进行分组，并在以下时间后将其传输到子服务客户端系统该程序使用MSComm控制进行异步串行通信，允许通过网络传输气象数据。登录客户端并向其发送气象数据。子服务系统与客户端之间的设计基于C/S结构模型。使用Socket类连接客户端，并使用TCP/IP通信协议确保服务器向客户端传输气象数据的安全性和可靠性。
结束语
综上所述，终端系统可以提供综合显示多个自动观测系统数据集的能力，从而简化了硬件要求，特别是消除了设备制造商对自动观测数据显示终端数量的限制和对可承诺量显示的要求通过对某些气象要素数据进行比较检测，消除了数据提供错误的风险，为气象用户提供了更好的服务，并提高了飞行业务的业务安全能力。
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