基于MQ實現(xiàn)高性能的航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)

吳啟楦 張琰

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基于MQ實現(xiàn)高性能的航空氣象信息服務(wù)系統(tǒng)

吳啟楦 張琰

中國民用航空西北地區(qū)空中交通管理局氣象中心，陜西 西安 710082

基于MQ提出了一套氣象信息通信、數(shù)據(jù)處理和服務(wù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以氣象服務(wù)的內(nèi)在特性和氣象信息的服務(wù)對象的需求為出發(fā)點，建立了一個具有層次性網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)管理員和用戶之間的數(shù)據(jù)交換，并且能夠?qū)崿F(xiàn)用戶需求的氣象信息服務(wù)。首先分析了基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的流程與特點，然后闡述了基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的功能，希望能夠為航空氣象服務(wù)提供幫助。

MQ；高性能；航空氣象信息服務(wù)

1 基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的流程與特點

1.1 系統(tǒng)的流程

系統(tǒng)對氣象信息終端用戶的服務(wù)包括：（1）將需求提交之后，實現(xiàn)訪問氣象數(shù)據(jù)庫、瀏覽氣象輔助信息的功能，包括歷史信息查詢以及即時信息瀏覽。（2）以終端用戶自身需求為依據(jù)，進行氣象服信息的定制查詢[1]。（3）在一些特殊天氣的情況下實現(xiàn)主動報警的功能。

系統(tǒng)對管理員用戶能夠?qū)崿F(xiàn)如下功能：（1）管理員對于終端用戶具有數(shù)據(jù)庫訪問授權(quán)的權(quán)利，能夠設(shè)置終端用戶的訪問級別及范圍，同時能夠收回授權(quán)。（2）能夠?qū)崿F(xiàn)對于氣象輔助信息增加、刪除和修改，能夠?qū)崿F(xiàn)通知的播放。（3）管理員能夠進行對于所有終端用戶或是特定用戶的信息廣播。

1.2 系統(tǒng)的特點

（1）通過若干節(jié)點組建成核心數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)，每個核心節(jié)點下設(shè)置若干航站，以此來組成氣象傳真廣播數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的分級系統(tǒng)。（2）利用民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的高速加換網(wǎng)絡(luò)，將各地區(qū)中心預(yù)先制定的規(guī)劃表進行數(shù)據(jù)共享；各地區(qū)中心能夠?qū)⒔邮盏男畔⑾掳l(fā)至各自轄區(qū)內(nèi)的航站。（3）各航站能夠通過系統(tǒng)將采集到的信息數(shù)據(jù)匯總至所屬的地區(qū)中心，再由各地區(qū)中心實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。（4）根據(jù)自身的需求，各航站能夠通過系統(tǒng)向所屬地區(qū)中心申請氣象數(shù)據(jù)，如果該地區(qū)中心不具備該航站申請的氣象數(shù)據(jù)，則可以向其他地區(qū)中心發(fā)送氣象數(shù)據(jù)申請[2]。

系統(tǒng)使用分級模式，能夠?qū)崿F(xiàn)包括申請、響應(yīng)、回復(fù)、發(fā)送以及轉(zhuǎn)發(fā)在內(nèi)的各項功能，數(shù)據(jù)交換模式具有復(fù)雜性的特點。系統(tǒng)需要結(jié)合一期民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)使用，可以實現(xiàn)全國的民航氣象數(shù)據(jù)交換功能。

2 基于MQ的氣象信息系統(tǒng)的功能

2.1 民航氣象通信系統(tǒng)的功能

通信系統(tǒng)軟件作為民航氣象傳真廣播消息系統(tǒng)的基礎(chǔ)系統(tǒng)工程的組成部分，主要用來實現(xiàn)航站中各種氣象資料的接收、格式處理和轉(zhuǎn)換以及質(zhì)量檢查，同時能夠根據(jù)預(yù)設(shè)的原則向所屬地區(qū)中心和航站內(nèi)子系統(tǒng)發(fā)送資料，以及實現(xiàn)各航站與所屬地區(qū)中心之間的數(shù)據(jù)交換[3]。通信前置系統(tǒng)具備實時性、自動化程度高、使用簡便以及安全穩(wěn)定的特點，并且能夠無間斷運行。

2.2 民航氣象資料處理系統(tǒng)的功能

（1）讀取資料目錄。系統(tǒng)中所有文件夾目錄都具有相應(yīng)的進程來進行文件監(jiān)聽，在該文件夾存在文件變更的情況下，監(jiān)聽程序能夠通過制定方法來進行相對目錄的處理。

基于底圖文件以及多媒體文件用途的特殊性，需要進行特殊處理。處理后的底圖文件保存在map子目錄下、多媒體文件保存在media子目錄下，管理方面，使用數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)來進行。處理完成落地文件之后，除將處理過后的底圖文件和過媒體文件進行分門別類的目錄保存之外，還需要采用相同的目錄結(jié)構(gòu)來保存原始數(shù)據(jù)備份文件。

（2）處理公報文件。公報目錄下的文件的處理需要使用公報文件處理模塊，通過公報文件處理模塊對于制定目錄下的公報文件進行讀取，分解公報文件為公報報文，再將處理完成的文件轉(zhuǎn)移至相應(yīng)的目錄之下。

（3）報文處理。通過報文處理模塊進行原始公報報文的讀取，按照一定的原則將公報拆解成報頭和報告，然后將報頭、報告和要素進行分別處理，最后將處理完成并且完成質(zhì)量控制的公報、報告和要素分別存入相應(yīng)的公告表、報告表以及要素表。如果公報中沒有要素，則處理完成后只存入公報表以及報告表。若質(zhì)量控制階段出現(xiàn)報錯，報錯信息會自動存入報錯字段。若資料存入過程中出現(xiàn)異常情況，資料會自動轉(zhuǎn)至異常處理模塊。

2.3 民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的功能

建立民航氣象信息綜合處理分析系統(tǒng)的出發(fā)點是給予民航氣象現(xiàn)存作業(yè)環(huán)境和硬件設(shè)置以保障。利用計算機硬件平臺，開發(fā)環(huán)境選擇微軟Windows XP操作系統(tǒng)，以數(shù)據(jù)庫技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為技術(shù)保障，開發(fā)出民航氣象信息的綜合應(yīng)用系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)τ谑褂脝挝坏木C合運用多元氣象信息的能力進行有效提升，并且使民航氣象管理單位的業(yè)務(wù)水平得到加強。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)通過終端應(yīng)用軟件的C/S+模型、視圖、控制器模式來實現(xiàn)對于用戶進行航空氣象資料以及情報等信息服務(wù)類業(yè)務(wù)的服務(wù)。

用戶首先需要進行身份驗證，身份驗證通過后，系統(tǒng)以用戶權(quán)限為依據(jù)，對其進行信息業(yè)務(wù)的服務(wù)。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的用戶服務(wù)通過WEB形式進行。系統(tǒng)由后臺配置部分和前臺服務(wù)部分組成。民航氣象綜合信息處理系統(tǒng)的用戶服務(wù)的信息包含航空氣象圖像產(chǎn)品、雷達圖像、衛(wèi)星圖像、自動監(jiān)測站系統(tǒng)信息、航空氣象情報等內(nèi)容，服務(wù)功能有信息檢索、信息顯示、信息打印以及電子版文件導(dǎo)出等。系統(tǒng)還支持飛行氣象文件的迅速提取，將飛行氣象信息以及其包含的數(shù)據(jù)進行合理配置，為用戶提供打包文件。同時系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)該信息的及時提示、信息檢索、信息打印等功能。后臺配置的主要內(nèi)容有用戶的權(quán)限管理和費用管理、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、默認動態(tài)圖像設(shè)置，LOGO自定義、信息發(fā)布設(shè)置、告警形式和顏色的設(shè)置和數(shù)據(jù)字典表的設(shè)置。通過對于系統(tǒng)氣象實時數(shù)據(jù)資料庫的利用，依照氣象服務(wù)的需求，進行數(shù)據(jù)的檢索、處理、分析，同時可以生成圖形文件和飛行文件。系統(tǒng)以飛行安全保障為前提，具體提供的氣象服務(wù)有：①對地圖以及高空圖進行填圖分析；②生成數(shù)值預(yù)報信息產(chǎn)品；③制作TlogP圖；④顯示衛(wèi)星云圖、雷達圖像、傳真圖的自動觀測數(shù)據(jù)；⑤查詢航空報文、告警信息，制作飛行文件；⑥制作特殊天氣告警圖和高空風(fēng)溫告警圖；⑦各類航空電報編發(fā)；⑧觀測業(yè)務(wù)管理預(yù)報。

[1]民航氣象內(nèi)部資料.民航氣象傳真廣播系統(tǒng)應(yīng)用軟件開發(fā)和服務(wù)項目通信分系統(tǒng)項目功能需求書[Z].

[2]成奮華，劉長青.中間件與多層分布式體系技術(shù)[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2003（12）：15-16.

[3]陳宇翔.精通WebsphereMQ犯M軟件學(xué)院系列叢書[M].合肥：安徽科學(xué)技術(shù)出版社，2004.

TP311.52

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1009-6434（2016）05-0052-01