互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè)：太極股份智慧航空氣象的勢與謀

霍娜

作為為新中國成立70周年獻(xiàn)禮的一項超級工程，北京大興國際機(jī)場于2019年9月25日正式投運(yùn)，通航至今備受關(guān)注。對航空管制部門而言，基于大數(shù)據(jù)的精細(xì)化、專業(yè)化氣象信息服務(wù)，是有序安排航班班次、保障機(jī)長飛行駕駛安全必要保障?！绊斉洹钡谋本﹪H大興機(jī)場，對于航空氣象服務(wù)的要求也是最高水準(zhǔn)的，而這一使命的履行者就是太極計算機(jī)股份有限公司（簡稱太極股份）。近日，本報記者獨家采訪了太極股份創(chuàng)新集團(tuán)智慧航空與氣象事業(yè)部總經(jīng)理馬玉杰，聽他道來北京大興國際機(jī)場航空氣象系統(tǒng)項目建設(shè)經(jīng)驗心得，與他心中智慧航空+行業(yè)氣象的發(fā)展宏圖。

一次全新 長遠(yuǎn)考慮 打好機(jī)場氣象數(shù)據(jù)之基

“2017年年底，太極與北京大興國際機(jī)場簽訂關(guān)于航空氣象信息服務(wù)相關(guān)系統(tǒng)合同;為確保在2019年9月正式通航之前成功驗收，2018年上半年，我們與用戶密切溝通，做軟件設(shè)計需求調(diào)研，不斷調(diào)整需求，采購硬件，集中開發(fā)、不斷測試，前后共花了一年半左右的時間?！?馬玉杰先向記者介紹了整個項目的時間過程。在馬玉杰看來，北京大興國際機(jī)場氣象信息系統(tǒng)的特點是一次性把航空氣象在機(jī)場上所有系統(tǒng)全部重新建設(shè)一遍，而不像已經(jīng)運(yùn)行了幾十年的老機(jī)場（北京首都機(jī)場），很多系統(tǒng)是分區(qū)、分期建設(shè)的，這給項目建設(shè)帶來了更多挑戰(zhàn)。

對于氣象數(shù)據(jù)在民航領(lǐng)域的應(yīng)用過程、北京大興國際機(jī)場航空氣象系統(tǒng)的系統(tǒng)邏輯，馬玉杰介紹說：“我們要從不同來源收集氣象數(shù)據(jù)，通過氣象信息系統(tǒng)，實現(xiàn)氣象數(shù)據(jù)的采集、存儲，再利用綜合顯示系統(tǒng)，把采集上來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理，提供給不同用戶，應(yīng)用于不同場景。綜合顯示系統(tǒng)面對的用戶包括很多種類，既有專業(yè)的業(yè)務(wù)系統(tǒng)——機(jī)場報文編發(fā)系統(tǒng)、天氣圖填繪系統(tǒng)、氣象天氣會商系統(tǒng)等，提供信息給塔臺做指揮決策依據(jù);也有氣象服務(wù)產(chǎn)品——氣象資料的制作及發(fā)布（對內(nèi)極端天氣做警告信息、對外服務(wù)產(chǎn)品發(fā)布等），當(dāng)然也包括為公眾提供機(jī)場氣象信息綜合顯示。

中國民用航空華北地區(qū)空中交通管理局對這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)的實現(xiàn)有詳細(xì)的規(guī)劃——在大興機(jī)場建設(shè)一套民航氣象數(shù)據(jù)庫核心系統(tǒng)，實現(xiàn)民航氣象資料交互;助力民航華北氣象中心構(gòu)建氣象大數(shù)據(jù)平臺，整合存儲海量歷史氣象資料，并實現(xiàn)氣象業(yè)務(wù)支撐系統(tǒng)全面云化;在終端管制中心建設(shè)一套短臨預(yù)報氣象服務(wù)系統(tǒng)，用先進(jìn)的預(yù)報手段對強(qiáng)對流天氣進(jìn)行精細(xì)化預(yù)報，為統(tǒng)一協(xié)調(diào)指揮北京首都機(jī)場、北京大興機(jī)場、天津濱海機(jī)場兩地三場航班運(yùn)行提供有力支撐——而這所有需求，連同前期系統(tǒng)設(shè)計規(guī)劃、中期近20年歷史氣象資料的數(shù)據(jù)遷移、后期實施部署，都必須在2019年6月之前完成并具備驗收條件?！疤珮O股份服務(wù)民航氣象行業(yè)始于1997年，我們的團(tuán)隊是與民航共同成長的。本次大興機(jī)場項目需要硬件、軟件，前端、后臺齊心協(xié)力，最終，我們在2019年6月提前完成了測試和系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，為用戶贏得了寶貴的時間?！?/p>

民航氣象作為構(gòu)成我國民用航空業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)性、高科技部分，具備極強(qiáng)的學(xué)科專業(yè)性和龐大的數(shù)據(jù)處理需求。馬玉杰介紹，在系統(tǒng)設(shè)計最初，用戶規(guī)劃放入大量服務(wù)器，將歷史與最新的氣象數(shù)據(jù)統(tǒng)一儲存在本地服務(wù)器內(nèi)。太極經(jīng)過調(diào)研分析后，建議用戶建設(shè)了虛擬化、兩地備份的數(shù)據(jù)平臺，避免任何一方關(guān)鍵系統(tǒng)故障導(dǎo)致業(yè)務(wù)無法在本地進(jìn)行的窘?jīng)r。

考慮到海量數(shù)據(jù)后續(xù)的應(yīng)用分析，太極股份將分布式并行服務(wù)架構(gòu)引入設(shè)計，提升整體系統(tǒng)的應(yīng)用分析能力，有效減低系統(tǒng)維護(hù)復(fù)雜度;同時，針對氣象數(shù)據(jù)時空特點，助力用戶構(gòu)建多時空、高分辨率氣象數(shù)據(jù)模型，對氣象專有數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制、入庫存儲、數(shù)據(jù)挖掘、融合分析、管理監(jiān)控，通過業(yè)務(wù)建模提供數(shù)據(jù)檢索、統(tǒng)計分析等功能。此外，他們還為終端管制區(qū)定制了基于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的短臨預(yù)報氣象服務(wù)系統(tǒng)，以最新的算法模型，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對雷達(dá)最新數(shù)據(jù)進(jìn)行分析計算，實現(xiàn)兩者的融合預(yù)報，一改傳統(tǒng)定時預(yù)報靜態(tài)、不精準(zhǔn)的狀況，以行業(yè)最先進(jìn)的預(yù)報手段對實況數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)化測算與預(yù)報，有效提升了新機(jī)場的安全運(yùn)行保障能力和高效的服務(wù)水平。

解決了復(fù)雜氣象數(shù)據(jù)的存儲、分析、預(yù)報，下一步，太極股份更關(guān)注預(yù)報成果的應(yīng)用。作為氣象數(shù)據(jù)的應(yīng)用場景之一，北京大興國際機(jī)場塔臺肩負(fù)航班起降、地面滑行、空中交通指揮等重要功能，也是北京大興國際機(jī)場最著名的“鳳凰之眼”，要保障里面工作的空管人員在有限的空間內(nèi)接收最大量的信息，就要盡可能減小設(shè)備體積，甚至讓許多設(shè)備“消失”。

針對這一痛點，太極股份項目組利用先進(jìn)的云平臺技術(shù)，協(xié)助華北空管及新機(jī)場構(gòu)建氣象業(yè)務(wù)云平臺及桌面云平臺，實現(xiàn)大部分核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)上云，終端用戶通過桌面云訪問服務(wù)界面。并提供種類齊全的數(shù)據(jù)產(chǎn)品、多種專業(yè)氣象算法和常規(guī)的應(yīng)用服務(wù)，節(jié)省大量的系統(tǒng)建設(shè)費(fèi)用，也降低了系統(tǒng)運(yùn)維的繁瑣工作所需的人工投入。

過去，塔臺管制員指揮需要顯示器、臺式機(jī)、服務(wù)器等硬件設(shè)備和系統(tǒng)終端，這對于塔臺有限的席位和空間來說是個不小的挑戰(zhàn)。建設(shè)桌面云后，管制員面前只有一臺顯示器，數(shù)據(jù)和系統(tǒng)在云端，有效節(jié)約空間，保障系統(tǒng)運(yùn)營安全。

整個項目過程中，太極股份以高標(biāo)準(zhǔn)幫助北京大興國際機(jī)場建設(shè)了包括網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)平臺、氣象業(yè)務(wù)云平臺及桌面云平臺、民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等在內(nèi)的多套系統(tǒng)。

說到項目給太極股份帶來的價值，馬玉杰總結(jié)說，除了項目本身意義重大外，該項目在團(tuán)隊鍛煉和方法論積淀方面給公司帶來的價值貢獻(xiàn)也不小?！拔覀冊絹碓桨l(fā)現(xiàn)，不能把自己團(tuán)隊定義成做IT的，而應(yīng)該是利用IT做更多行業(yè)延展的。因此，我們要強(qiáng)化團(tuán)隊對業(yè)務(wù)的理解能力，在團(tuán)隊人員構(gòu)成和規(guī)模上我們也在不斷引進(jìn)氣象行業(yè)專家，通過行業(yè)專家與技術(shù)人員結(jié)合把相關(guān)信息系統(tǒng)做得更好。這種項目實踐經(jīng)驗對于團(tuán)隊的鍛煉與技術(shù)的迭代更新是非常珍貴的?！?/p>

另外，氣象項目是復(fù)雜工程的系統(tǒng)化實踐，產(chǎn)業(yè)鏈非常長，涉及很多人，也有很多科研成果。太極股份的優(yōu)勢是把科研成果工程化，轉(zhuǎn)化成產(chǎn)業(yè)落地系統(tǒng)并長期運(yùn)行。馬玉杰坦言，項目過程中積累的工作方法論、項目管理方法論對公司而言相當(dāng)重要。而同時這也是客戶對太極股份最看重、最認(rèn)可的地方，正是厚重積累帶給太極股份的這份“靠譜”，用戶才會放心地把這樣的項目交給太極股份。

互聯(lián)網(wǎng)+行業(yè) 投身氣象數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)廣闊空間

其實，在氣象數(shù)據(jù)領(lǐng)域，太極股份已經(jīng)有了多年的積累。從最早的民航空管局全國氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)到數(shù)值預(yù)報系統(tǒng)建設(shè)項目，從2016年自動觀測聯(lián)網(wǎng)項目到2018年多個地區(qū)的民航中小機(jī)場天氣雷達(dá)數(shù)據(jù)聯(lián)網(wǎng)共享項目，太極股份在全國各地已經(jīng)有了很多典型案例，而北京大興國際機(jī)場氣象數(shù)據(jù)相關(guān)系統(tǒng)項目則是其中最新、也是最具標(biāo)志性意義的。

從產(chǎn)品和技術(shù)角度講，經(jīng)過多年積累，太極股份目前已有數(shù)據(jù)采集、存儲等數(shù)據(jù)處理和大數(shù)據(jù)方面的積累，未來數(shù)據(jù)可視化產(chǎn)品（氣象數(shù)據(jù)展示、繪圖的可視化）和人工智能輔助精準(zhǔn)預(yù)報是發(fā)展重點。對于部門未來業(yè)務(wù)發(fā)展，馬玉杰信心滿滿，航空氣象與行業(yè)氣象是他看好的兩個方向。

一方面，“我個人非?？春煤娇諝庀髽I(yè)務(wù)領(lǐng)域，可以肯定的是它將持續(xù)增長。我國民航運(yùn)輸機(jī)場有230多個，而北美則有550多個，通航機(jī)場更是超過20000個，遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于我們。隨著我國GDP水平的增長、航空業(yè)的發(fā)展，5G、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)對傳統(tǒng)行業(yè)升級改造的逐步展開，航空氣象數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)將有很大發(fā)展空間，會有很多事情可做?！?/p>

另一方面，行業(yè)氣象也有著光明的前景，“氣象大數(shù)據(jù)平臺不僅可以應(yīng)用于航空，還可以應(yīng)用于公路、鐵路、風(fēng)電、農(nóng)業(yè)、海洋、環(huán)保等多個行業(yè)。把氣象與更多行業(yè)結(jié)合，把我們關(guān)于氣象的知識、經(jīng)驗、能力與公司其他部門能力結(jié)合，轉(zhuǎn)化成為多行業(yè)服務(wù)的能力，對我們部門的發(fā)展甚至是整個公司的戰(zhàn)略發(fā)展都不無裨益。”

“因為航空氣象與航班飛行安全相關(guān)，所以當(dāng)前頗受關(guān)注。對于其他行業(yè)而言，氣象數(shù)據(jù)也越來越受到重視，交通、公路、水利、電力等行業(yè)業(yè)務(wù)對氣象數(shù)據(jù)會越來越依賴，行業(yè)氣象將大有可為。”