新一代天氣雷達(dá)Linux環(huán)境軟件系統(tǒng)安裝應(yīng)用

梁慧 賢雲(yún) 黎直 黎美宏

摘要：新一代天氣雷達(dá)是目前國內(nèi)氣象部門最先進(jìn)的雷達(dá)探測設(shè)備之一。它采用先進(jìn)的雷達(dá)技術(shù)，融合了大規(guī)模集成電路、數(shù)字電子技術(shù)、光通信、計算機(jī)通信、電子計算機(jī)以及軟件技術(shù)。梧州新一代天氣雷達(dá)運(yùn)行多年，軟件系統(tǒng)運(yùn)行持續(xù)性和穩(wěn)定性降低，通過安裝Linux操作系統(tǒng)版本的軟件系統(tǒng)，軟件系統(tǒng)持續(xù)性和穩(wěn)定性得到有效提高，雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸率得到保障。

關(guān)鍵詞：Linux;軟件;安裝;配置;傳輸

中圖分類號：TP311? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：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

廣西梧州市地處東經(jīng)110°18′至110°40′，北緯22°37′至24°18′ 之間，位于廣西壯族自治區(qū)的東部，北鄰桂林、賀州，西接柳州、貴港，西南與玉林相連，東、南部毗鄰廣東。潯江、桂江、西江交匯于市區(qū)，北回歸線從市區(qū)經(jīng)過。梧州屬亞熱帶季風(fēng)氣候，受西風(fēng)帶系統(tǒng)、西南季風(fēng)系統(tǒng)及東風(fēng)帶系統(tǒng)影響，低溫霜凍、致洪暴雨、干旱、洪澇、冰雹和雷雨大風(fēng)等災(zāi)害性天氣時有發(fā)生，嚴(yán)重威脅著人民群眾生命財產(chǎn)安全。2008年完成了新一代天氣雷達(dá)的安裝。2011年10月，中國氣象局氣象探測中心組織對梧州新一代天氣雷達(dá)進(jìn)行了現(xiàn)場驗收測試?，F(xiàn)場驗收測試通過后，梧州新一代天氣雷達(dá)開始投入業(yè)務(wù)使用。

新一代天氣雷達(dá)主要性能特點是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，檢測和控制功能完善，軟件功能強(qiáng)大，生產(chǎn)的氣象產(chǎn)品豐富，具有較高的自動化程度[1-2]。雷達(dá)先后在全國各地開始運(yùn)轉(zhuǎn)，為監(jiān)測暴雨、臺風(fēng)、冰雹、龍卷等強(qiáng)天氣系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，為預(yù)報員分析預(yù)報天氣變化提供了有力支持，取得了十分顯著的經(jīng)濟(jì)、社會效益，成為我國氣象現(xiàn)代化建設(shè)的重要標(biāo)志之一[3]。

到目前為止，梧州新一代天氣雷達(dá)軟件系統(tǒng)除了非汛期和雷達(dá)維護(hù)期間會停機(jī)維護(hù)，平常都是24小時不間斷運(yùn)行，使用年限長，windows操作系統(tǒng)在剛開始時還是穩(wěn)定運(yùn)行，但因網(wǎng)絡(luò)安全要求加強(qiáng)，windows操作系統(tǒng)要不斷地打補(bǔ)丁，升級殺毒軟件，軟硬件的性能不斷地受到嚴(yán)峻的考驗，而且雷達(dá)運(yùn)行初始，RPG和PUP還是運(yùn)行在windows xp操作系統(tǒng)，現(xiàn)在微軟對windows xp操作系統(tǒng)不再更新補(bǔ)丁，這樣就存在著大量的網(wǎng)絡(luò)安全風(fēng)險漏洞，后期因計算機(jī)故障問題，RPG更換了計算機(jī)，硬件性能提高了，操作系統(tǒng)換成windows 7，但主要還是在windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，藍(lán)屏等問題時有發(fā)生，嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)正常傳輸。2018年5月，根據(jù)業(yè)務(wù)要求，在RPG和PUP計算機(jī)系統(tǒng)上安裝監(jiān)控軟件，監(jiān)控軟件搶奪了原本剛夠RPG和PUP軟件運(yùn)行的硬件資源，使得數(shù)據(jù)生產(chǎn)速度降低，國家考核及時率是9分鐘，裝了監(jiān)控軟件后，生產(chǎn)一個基數(shù)據(jù)的雷達(dá)氣象產(chǎn)品從第一份開始用6分鐘，到這個基數(shù)據(jù)的雷達(dá)氣象產(chǎn)品最后一份所使用的時間已經(jīng)達(dá)到15分鐘之多，已經(jīng)嚴(yán)重影響了數(shù)據(jù)傳輸率。為了解決數(shù)據(jù)傳輸率的問題，經(jīng)分析研究，決定升級雷達(dá)軟件系統(tǒng)。

2 軟件系統(tǒng)的工作原理

RDASC程序用來控制雷達(dá)系統(tǒng)硬件的實時運(yùn)行，這些硬件包括信號處理器、伺服系統(tǒng)、發(fā)射機(jī)和接收機(jī)等;監(jiān)視和評定RDA性能;初始化自動標(biāo)定功能;進(jìn)行雷達(dá)系統(tǒng)標(biāo)定;向RPG報告RDA狀態(tài);將信號處理程序生成的反射率、平均徑向速度和譜寬數(shù)據(jù)格式化;初始化向RPG的數(shù)據(jù)傳輸。

RPG（雷達(dá)產(chǎn)品生產(chǎn)，Radar Product Generator）是以生產(chǎn)雷達(dá)氣象產(chǎn)品為主要功能的氣象軟件。它接收來自RDASC（雷達(dá)數(shù)據(jù)獲取和狀態(tài)控制軟件，Radar Data Aqcuisition and Status Contrul）軟件的雷達(dá)基數(shù)據(jù)，通過內(nèi)部存儲的氣象算法，計算出一系列雷達(dá)氣象產(chǎn)品發(fā)送給予其相連的PUP（主用戶工作站，Principle User Position）或其他終端用戶使用。用戶可通過RPG的界面程序RPGCW對其進(jìn)行操作和控制。

PUP（Principal User Processor）是一款運(yùn)行于Linux和Windows環(huán)境下，適用于多種型號多普勒天氣雷達(dá)產(chǎn)品顯示的氣象應(yīng)用軟件。它接收RPG處理生成的雷達(dá)產(chǎn)品數(shù)據(jù)以及雷達(dá)系統(tǒng)狀態(tài)信息，并以圖形和文字的形式提供給終端用戶用于天氣分析和預(yù)報。它的主要功能包括：產(chǎn)品數(shù)據(jù)存儲和管理、產(chǎn)品請求、產(chǎn)品顯示及狀態(tài)監(jiān)視等。

3 軟件系統(tǒng)的安裝

3.1 軟件系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境

PUP軟件運(yùn)行環(huán)境情況：工作站DELL ， 處理器： Intel? Core? i7-4790 CPU @ 3.60GHz， 內(nèi)存：4.00GB，操作系統(tǒng) Linux? rhel-server-6.4。

RPG軟件運(yùn)行環(huán)境情況：工作站DELL ， 處理器： Intel? Core? i7-4790 CPU @ 3.60GHz， 內(nèi)存：4.00GB，操作系統(tǒng) Linux? rhel-server-6.4。

3.2 Linux操作系統(tǒng)安裝

Linux是一套免費(fèi)使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，是一個基于POSIX和UNIX的多用戶、多任務(wù)、支持多線程和多CPU的操作系統(tǒng)[4]。Linux版本的RPG和PUP軟件需在Linux 6.4版本上安裝。

用KickStart引導(dǎo)盤和RHEL操作系統(tǒng)2張光盤（默認(rèn)用RHEL6.4），建議使用KickStart引導(dǎo)盤進(jìn)行安裝，引導(dǎo)盤會將操作系統(tǒng)的安裝的選項全部選擇好，不需要用戶進(jìn)行手工選擇。安裝程序會刪除計算機(jī)上所有文件。將標(biāo)有KickStart標(biāo)簽的引導(dǎo)盤放入光驅(qū)。重啟計算機(jī)，設(shè)置光盤啟動。引導(dǎo)程序提示安裝，直接回車。引導(dǎo)程序提示系統(tǒng)光盤找不到CD Not Found，放入另一張RHEL操作系統(tǒng)盤，回車。系統(tǒng)自動安裝，用時約30分鐘。安裝完畢重啟系統(tǒng)，完成操作。安裝完操作系統(tǒng)需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和日期時間調(diào)整。

3.3 RPG安裝

將軟件安裝包（ISO格式）拷貝到計算機(jī)，打開系統(tǒng)命令窗口，切換到root模式，檢查/mnt/cdrom目錄是否存在，如不存在創(chuàng)建該目錄，mkdir/mnt/cdrom，掛載軟件ISO（root用戶），mount –o loop RPG-XXX.iso /mnt/cdrom，文件名RPG-XXX.iso用實際的文件名。執(zhí)行該命令需要切換到ISO文件所在的目錄，如切換到桌面命令為cd /home/rda/Desktop，mount掛載成功后，不會有提示。如命令不成功，命令行會有出錯的提示。掛載成功后，在/mnt/cdrom目錄中會有安裝文件。進(jìn)入到/mnt/cdrom目錄，執(zhí)行安裝腳本cd /mnt/cdrom ./install，install腳本將自動安裝一系統(tǒng)rpm包。執(zhí)行完畢，重啟計算機(jī)。運(yùn)行桌面快捷方式rpgcw，未注冊會有提示，在菜單幫助（Help）/注冊（Register），打開注冊對話框。聯(lián)系公司注冊后重新運(yùn)行RPG軟件（菜單：單元控制/重啟RPG）或計算機(jī)生效。

3.4 PUP安裝

將軟件安裝包（ISO格式）拷貝到計算機(jī)，打開系統(tǒng)命令窗口，切換到root模式，檢查/mnt/cdrom目錄是否存在，如不存在創(chuàng)建該目錄，mkdir/mnt/cdrom，掛載軟件ISO（root用戶），mount –o loop PUP-XXX.iso /mnt/cdrom，文件名PUP-XXX.iso用實際的文件名。執(zhí)行該命令需要切換到ISO文件所在的目錄，如切換到桌面命令為cd /home/rda/Desktop，mount掛載成功后，不會有提示。如命令不成功，命令行會有出錯的提示。掛載成功后，在/mnt/cdrom目錄中會有安裝文件。進(jìn)入到/mnt/cdrom目錄，執(zhí)行安裝腳本cd /mnt/cdrom ./install，install腳本將自動安裝系統(tǒng)rpm包。執(zhí)行完畢，重啟計算機(jī)。

PUP軟件分基礎(chǔ)版和專業(yè)版?；A(chǔ)版是為了方便業(yè)務(wù)應(yīng)用，未經(jīng)注冊的版本也可使用，但僅提供基礎(chǔ)的產(chǎn)品瀏覽和數(shù)據(jù)分析功能。該版本能夠滿足離線PUP（如通過共享目錄看產(chǎn)品）的所有功能要求。專業(yè)版：注冊后的版本可連接RPG＼自動導(dǎo)入產(chǎn)品及產(chǎn)品自動存檔。

4 軟件系統(tǒng)的配置

4.1 RDA參數(shù)配置

通訊連接：RCW（雷達(dá)控制窗口）→通訊→通訊設(shè)置→RPG通信設(shè)置，線號為“1”，IP地址為RPG計算機(jī)IP地址。

4.2 RPG參數(shù)配置

通訊連接：ROSE RPGCW→單元控制→RDA連接，線號1：站點代碼（Z9774），IP地址（RDA計算機(jī)IP地址），控制（Enable）→PUP連接，線號1：名稱，IP地址（PUP1計算機(jī)IP地址），類型（PUP），控制（Enable）; 線號2：名稱，IP地址（PUP2計算機(jī)IP地址），類型（PUP），控制（Enable）→基數(shù)據(jù)輸入，站點（Z9774），格式 （Defaule），路徑（/opt/rpg/input），回放基數(shù)據(jù)（Yes），控制（Enable）。

存檔設(shè)置：

（1）基數(shù)據(jù)存檔：ROSE RPGCW→存檔→基數(shù)據(jù)存檔，設(shè)置3路存檔。

第1路：設(shè)置名稱：gjj（國家局考核），存檔設(shè)置→是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），壓縮（BZ2），目的路徑設(shè)置→類型（FTP），IP地址，端口，用戶名，密碼，路徑。

第2路：設(shè)置名稱：qj（廣西區(qū)局共享），存檔設(shè)置→是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），壓縮（BZ2），目的路徑設(shè)置→類型（FTP），IP地址，端口，用戶名，密碼，路徑。

第3路：設(shè)備名稱：local（本地備份存儲），存檔設(shè)置→是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），壓縮（BZ2），目的路徑設(shè)置→類型（Local），路徑（/opt/rpg/archive），文件夾結(jié)構(gòu)（按天分目錄）。

（2）雷達(dá)監(jiān)控設(shè)置：ROSE RPGCW→RDA→雷達(dá)監(jiān)控設(shè)置→站點代碼，監(jiān)視路徑，備份路徑，選擇FTP上傳，設(shè)置2路。

第1路：IP（國家局考核），端口，用戶名，密碼，路徑，狀態(tài)格式（CINRAD）。

第2路：IP（廣西區(qū)局共享），端口，用戶名，密碼，路徑，狀態(tài)格式（CINRAD）。

RPG服務(wù)器：IP地址默認(rèn)為127.0.0.1。

雷達(dá)站點信息：安裝新的RPG需對本站點信息進(jìn)行校對，ROSE RPGCW——適配數(shù)據(jù)——站點信息設(shè)置——雷達(dá)站點信息，站點代碼（Z9774），站點名稱，雷達(dá)型號，經(jīng)度，緯度，高度，頻率，波束寬度。

4.3 PUP參數(shù)配置

通訊連接：ROSE PUP專業(yè)版→設(shè)置→連接設(shè)置→RPG IP地址。

存檔設(shè)置：ROSE PUP專業(yè)版→存檔→存檔設(shè)置，設(shè)置3路存檔。

第1路：設(shè)置名稱：qjqx（廣西區(qū)局共享），是否啟用（Yes）， 壓縮（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存檔路徑設(shè)置，類型（Local），路徑（/opt/pup/products），文件夾結(jié)構(gòu)（按站分目錄），保留（3）天。

第2路：設(shè)置名稱：fwq（本地備份存儲），是否啟用（Yes）， 壓縮（None），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），存檔路徑設(shè)置，類型（Local），路徑（/opt/pup/productbak），文件夾結(jié)構(gòu)（按天分目錄），保留（93）天。

第3路：設(shè)置名稱：gjj（國家局考核），是否啟用（Yes）， 壓縮（None），格式（CINRAD），文件名（CMA（SB）），存檔路徑設(shè)置，類型（FTP），IP地址，端口，用戶名，密碼。

例行請求：ROSE PUP專業(yè)版→例行產(chǎn)品請求→選擇產(chǎn)品，右擊，選擇存檔設(shè)備，qjqx，fwq，gjj。

共享設(shè)置：打開終端系統(tǒng)（Open in Terminal），登錄為root用戶，進(jìn)入cd/etc/samba/目錄，編輯smb.conf文件，在文件最后添加如下內(nèi)容：

4.4 雷達(dá)拼圖配置

目前還是用Trad2005Ⅱ軟件進(jìn)行雷達(dá)拼圖，雷達(dá)拼圖運(yùn)行環(huán)境是windows xp操作系統(tǒng)，雷達(dá)參數(shù)設(shè)置→站名，經(jīng)度，上傳代碼，型號，緯度，雷達(dá)時鐘，區(qū)站號，海拔，處理時鐘;雷達(dá)數(shù)據(jù)設(shè)置→RPG產(chǎn)品目錄，產(chǎn)品號，子目錄，RPG序列號，本地保存目錄;啟用上傳傳輸。上傳的產(chǎn)品有基本反射率R、多普勒速度V、組合反射率CR、液態(tài)水含量VIL、一小時降水OHP。點擊“自動上傳”，在操作系統(tǒng)的右下方出現(xiàn)快捷方式的圖標(biāo)，軟件整點03分自動上傳5張雷達(dá)拼圖[5]。

4.5 FTP資料轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)配置

資料轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)是將每個目錄下的雷達(dá)產(chǎn)品逐條傳輸?shù)綇V西區(qū)局共享目錄，windows版本的pup可通過該共享訪問調(diào)閱，運(yùn)行環(huán)境為windows操作系統(tǒng)。

5 梧州雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸流程

基數(shù)據(jù)由RPG服務(wù)器的ROSE RPGCW軟件直接上傳到國家局和區(qū)局;狀態(tài)信息由RPG服務(wù)器的ROSE RPGCW軟件直接上傳到國家局和區(qū)局;雷達(dá)產(chǎn)品分2路，1路由PUP直接上傳到國家局，另1路通過一臺windows操作系統(tǒng)的計算機(jī)映射pup共享的/opt/pup/products（按站分）目錄，再轉(zhuǎn)發(fā)到區(qū)局;雷達(dá)拼圖是通過一臺windows操作系統(tǒng)計算機(jī)映射pup共享的/opt/pup/products（按站分）目錄，運(yùn)行Trad2005Ⅱ軟件產(chǎn)生并上傳到區(qū)局。因為Trad2005Ⅱ軟件和資料轉(zhuǎn)發(fā)系統(tǒng)必須在windows操作系統(tǒng)環(huán)境下運(yùn)行，所以單獨(dú)另設(shè)計算機(jī)運(yùn)行該軟件。如圖1。

6 結(jié)語

RPG和PUP運(yùn)行環(huán)境的操作系統(tǒng)由原來的Windows操作系統(tǒng)改為Linux操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)安全性能得到提升，軟件正版化，系統(tǒng)穩(wěn)定且不易受病毒感染?；鶖?shù)據(jù)、狀態(tài)信息傳輸升級前是利用RDA共享目錄，由一臺windows計算機(jī)映射盤符，用CINRAD UPLOAD軟件上傳，升級后由ROSE RPGCW軟件直接上傳;雷達(dá)產(chǎn)品考核部分升級前是利用PUP共享，由一臺windows計算機(jī)映射盤符，用CINRAD UPLOAD軟件上傳，升級后由ROSE PUP軟件直接上傳。經(jīng)過軟件系統(tǒng)升級后，減少了共享映射盤符模式，減少了CINRAD UPLOAD軟件上傳環(huán)節(jié)，傳輸流程得到優(yōu)化，軟件系統(tǒng)故障率降低，雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定增強(qiáng)，提高數(shù)據(jù)傳輸及時率。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 《CINRAD/SA雷達(dá)實用維修手冊》編寫組.CINRAD/SA雷達(dá)實用維修手冊[M].北京：中國計量出版社，2008.

[2] 潘新民.新一代天氣雷達(dá)（CINRAD/SB）技術(shù)特點和維護(hù)、維修方法[M].北京：氣象出版社，2009.

[3] 汪章維.新一代天氣雷達(dá)培訓(xùn)及維修[M].北京：氣象出版社，2014.

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

[5] 梁慧，黎直，賢云，江帆.梧州新一代天氣雷達(dá)軟件異常引起資料傳輸故障原因分析淺談[J].氣象研究與應(yīng)用，2013，34（S2）：177-178

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