新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺開發(fā)

張騫++陳慶亮++黃志濤++蘇添記++韓亞靜

摘 要：新一代多普勒SA天氣雷達(dá)是現(xiàn)代氣象觀測手段中的重要組成部分，保障新一代多普勒SA天氣雷達(dá)系統(tǒng)正常運行有重要意義。介紹了新一代多普勒SA天氣雷達(dá)系統(tǒng)的組成，開發(fā)新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺的詳細(xì)過程，著重介紹了信息庫的建立、保障平臺的開發(fā)過程及實現(xiàn)功能。登錄Internet網(wǎng)絡(luò)，可實時在線瀏覽新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺并下載相關(guān)實用信息。

關(guān)鍵詞：雷達(dá)；保障；平臺；開發(fā)；網(wǎng)頁

0 引言

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)是監(jiān)測、預(yù)警突發(fā)性災(zāi)害性天氣最有效的手段之一，春、夏季是午后強對流天氣的多發(fā)季節(jié)，應(yīng)用新一代多普勒天氣雷達(dá)豐富的產(chǎn)品，能較全面的觀測分析對流天氣的特征，在監(jiān)測暴雨、臺風(fēng)、冰雹、龍卷等強天氣系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用，多普勒天氣雷達(dá)系統(tǒng)推廣應(yīng)用以來取得了十分顯著的經(jīng)濟、社會效益，是我國氣象現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志之一[1]。

針對雷達(dá)一線工作人員的實際需求，開發(fā)新一代多普勒SA天氣雷達(dá)應(yīng)用保障平臺，通過使用保障平臺可使雷達(dá)技術(shù)人員具備相關(guān)專業(yè)知識及快速識別運行故障的能力，并根據(jù)能下載相應(yīng)文件及操作軟件，進(jìn)而提高維護(hù)維修雷達(dá)系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的水平，解決業(yè)務(wù)運行中的實際問題，保障雷達(dá)持續(xù)、穩(wěn)定運行[2]。

1 雷達(dá)系統(tǒng)簡述

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)（以下文中簡稱雷達(dá)）由三個子系統(tǒng)組成，每個子系統(tǒng)都由計算機控制[3]。

RDA：雷達(dá)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，是雷達(dá)數(shù)據(jù)采集單元；

RPG：雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)，是控制整個雷達(dá)系統(tǒng)的指令中心；

PUP：主用戶終端子系統(tǒng)，主要功能是獲取、存儲和顯示產(chǎn)品。

2 平臺開發(fā)

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)是構(gòu)造復(fù)雜的高精密儀器，如何加強對其全面理解和認(rèn)識，加強對各類雷達(dá)產(chǎn)品的合理應(yīng)用，特別是加強對雷達(dá)軟硬件設(shè)備的有效維護(hù)，成為雷達(dá)運行中必須要解決的問題。盡管其標(biāo)校、調(diào)試、運行都有明確的規(guī)定；在雷達(dá)運行時，各部分分系統(tǒng)的電壓、電流都有固定的閾值，產(chǎn)生的波形都有標(biāo)準(zhǔn)形態(tài)。但隨著集成度、復(fù)雜度及運行強度的提高，雷達(dá)系統(tǒng)組件的損壞也是不可避免的。為保障雷達(dá)系統(tǒng)正常運行，每年都需大量人力、物力及資金支持，而雷達(dá)一線工作人員的綜合保障能力直接決定了雷達(dá)系統(tǒng)的維修效率、故障率及設(shè)備的可用性。

2.1 開發(fā)工具

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺為網(wǎng)絡(luò)版技術(shù)信息庫，選取的開發(fā)工具有 Macromedia Dreamweaver、Apache。

2.2 平臺開發(fā)流程

網(wǎng)站開發(fā)一般遵循以下流程：分析需求→總體設(shè)計→頁面設(shè)計→程序編寫→項目整合→調(diào)試→架設(shè)+維護(hù)。

2.2.1 資料庫建立

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺作為保障型網(wǎng)站，簡捷實用、有針對性是十分必要的，開發(fā)準(zhǔn)備工作中，首先搜集整理關(guān)于新一代天氣雷達(dá)系統(tǒng)各類實用性資料，建立相應(yīng)信息庫，便于雷達(dá)一線工作人員瀏覽及下載，并且可隨時對信息庫中內(nèi)容進(jìn)行補充、更新。保障平臺信息庫由四個部分組成：

（1）雷達(dá)實用技術(shù)信息庫

分為雷達(dá)產(chǎn)品及應(yīng)用及維護(hù)性技術(shù)手冊兩部分；

（2）應(yīng)用軟件及圖紙信息庫

分為雷達(dá)維修線路圖及相關(guān)軟件兩部分。

（3）政策文件信息庫

內(nèi)容包括氣象設(shè)施和探測環(huán)境保護(hù)條例、選址規(guī)定等

（4）儀器儀表信息庫

分為信號測試和儀表使用指南兩部分；

2.2.2 框架設(shè)計

按新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺功能設(shè)計，如圖1所示，構(gòu)思網(wǎng)站框架結(jié)構(gòu)，繪制網(wǎng)站草圖。應(yīng)用Macromedia Dreamweaver搭建保障平臺的主頁面及各個分頁面，根據(jù)“從大到小”的布局方式，對各功能板塊做位置編排，搭建網(wǎng)頁界面，并應(yīng)用CSS使網(wǎng)頁更加美觀。圖2為新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺主頁面。

2.2.3 程序編寫

設(shè)計完網(wǎng)頁框架后，需編寫相應(yīng)程序填充網(wǎng)頁內(nèi)容實現(xiàn)保障平臺的功能，如下載功能、搜索功能、天氣預(yù)報功能等。代碼如下：

①天氣預(yù)報：

②網(wǎng)頁鏈接代碼：

2.2.4 測試發(fā)布

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺是基于網(wǎng)站形式運行的，運行狀態(tài)取決于服務(wù)器的性能及網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。保障平臺開發(fā)完成后需測試網(wǎng)站內(nèi)的各個網(wǎng)頁的文字是否有錯誤、圖片鏈接是否存在找不到路徑的情況、瀏覽器是否兼容等常見問題，首先搭建本地服務(wù)器對其進(jìn)行測試，若檢測沒有BUG則上線發(fā)布。

3 功能

3.1 主要功能

3.1.1 瀏覽功能

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺共分為6個分頁面，包括保障平臺主頁面、雷達(dá)產(chǎn)品及應(yīng)用頁面、雷達(dá)技術(shù)手冊頁面、雷達(dá)儀表的使用及關(guān)鍵信號的測試頁面、雷達(dá)相關(guān)政策及文件頁面及相關(guān)下載頁面等，用戶可根據(jù)需要瀏覽所需資料等。

3.1.2 下載功能

進(jìn)入保障平臺相關(guān)下載頁面，用戶可根據(jù)實際需要下載相應(yīng)實用資料。

3.2 輔助功能

3.2.1 搜索功能

保障平臺嵌入全球最大的中文搜索引擎——百度搜索，便于瀏覽者快捷地獲取信息，及時找到相關(guān)的搜索結(jié)果。

3.2.2 網(wǎng)址鏈接功能

保障平臺鏈接雷達(dá)一線工作人員常用網(wǎng)址，如ASOM監(jiān)控平臺等，簡捷實用。

3.2.3 天氣預(yù)報功能

保障平臺中嵌入天氣預(yù)報模塊，可根據(jù)訪問者主機的IP地址并判斷其地理位置，顯示當(dāng)前地區(qū)的近三天的天氣情況。

4 網(wǎng)絡(luò)安全

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺使用山東省氣象局信息中心虛擬服務(wù)器IP地址，屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，如同互聯(lián)網(wǎng)一樣同樣存在數(shù)據(jù)丟失、被非法入侵等安全隱患。因此，建立起綜合的、立體的局域網(wǎng)安全體系，對于保證網(wǎng)絡(luò)安全，具有重要的意義。

4.1 軟件補丁安裝

安裝正規(guī)殺毒軟件，及時更新殺毒軟件數(shù)據(jù)庫并安裝操作系統(tǒng)更新補丁，做好防范工作，消除漏洞，確保系統(tǒng)保持在最新、最安全的狀態(tài)。

4.2 重要資料備份

強化對信息庫資料的保密防護(hù)，必須按時對保障平臺信息庫資料進(jìn)行備份，防止因各種軟硬件故障、病毒的侵襲等原因?qū)е孪到y(tǒng)崩潰，造成數(shù)據(jù)損失，維護(hù)內(nèi)網(wǎng)安全。

4.3 訪問權(quán)限控制

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺作為山東省氣象局內(nèi)部網(wǎng)站，使用內(nèi)網(wǎng)IP地址，嚴(yán)格規(guī)定具有山東省氣象局網(wǎng)絡(luò)IP地址的工作站對保障平臺的訪問權(quán)限，可有效地屏蔽外網(wǎng)用戶對保障平臺的訪問，從而防止從外界對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的非法修改。

4.4 防火墻設(shè)置

防火墻技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的計算機網(wǎng)絡(luò)安全處理技術(shù)，從源頭對進(jìn)入服務(wù)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行掃描，攔截危險和未知的數(shù)據(jù)，阻擋病毒進(jìn)行傳播，以確保網(wǎng)絡(luò)安全。

5 小結(jié)

新一代多普勒SA天氣雷達(dá)技術(shù)保障平臺使用山東省氣象局信息中心虛擬服務(wù)器IP地址，屬于內(nèi)部局域網(wǎng)，網(wǎng)址：http：//10.76.10.164。經(jīng)測試，保障平臺有較高的穩(wěn)定性、實用性及安全性。保障平臺匯總雷達(dá)維護(hù)、檢測等多方面信息，適宜不同水平的雷達(dá)一線技術(shù)人員瀏覽應(yīng)用，進(jìn)而進(jìn)一步提高維護(hù)維修雷達(dá)系統(tǒng)軟硬件設(shè)備的能力，解決業(yè)務(wù)運行中的實際問題，從而降低雷達(dá)設(shè)備故障發(fā)生率和維修成本，保障雷達(dá)持續(xù)、穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)

[1] 汪章維 張福貴 史朝等 新一代天氣雷達(dá)培訓(xùn)及維修[M].北京：氣象出版社，2014.1～3.

[2] 涂愛琴 張玉潔 安學(xué)銀 黃磊 房巖松.新一代天氣雷達(dá)壽命預(yù)測方法[J].現(xiàn)代雷達(dá)，2012，34（8）：16～19.

[3] 俞小鼎 姚秀萍 熊廷南等. 多普勒天氣雷達(dá)原理與業(yè)務(wù)應(yīng)用[M].北京：氣象出版社，2006.5～10.