Linux系統(tǒng)下CINRAD/CA型天氣雷達(dá)在氣象業(yè)務(wù)中的使用指南

楊昌洪 熊永花 楊勝忠 辛娟

摘 ?要：2020年初，黔東南州榕江CINRAD/CA型固定式雙偏振多普勒天氣雷達(dá)完成各項(xiàng)功能調(diào)試并投入運(yùn)行，該型號(hào)天氣雷達(dá)主要用于監(jiān)測(cè)、跟蹤、預(yù)警強(qiáng)雷雨、冰雹、下?lián)舯┝?、晴空風(fēng)切變等中小尺度天氣系統(tǒng)。由于其采用的是Linux操作系統(tǒng)，雖然具有更好的穩(wěn)定性和安全性，但在人機(jī)交互上與Windows系統(tǒng)有一定的差異，文章主要介紹在Linux系統(tǒng)環(huán)境下業(yè)務(wù)軟件的安裝配置、歷史基數(shù)據(jù)的反演方法及相關(guān)注意事項(xiàng)，滿足用戶對(duì)氣象數(shù)據(jù)的分析需求。

關(guān)鍵詞：Linux;雙偏振雷達(dá);基數(shù)據(jù)

中圖分類號(hào)：TP391.1 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2021）06-0126-03

The User Guide of CINRAD/CA Weather Radar in Meteorological Service

under Linux System

YANG Changhong1，XIONG Yonghua1，YANG Shengzhong1，XIN Juan2

（1.Meteorological Bureau of Qiandongnan Prefecture，Guizhou Province，Kaili ?556000，China;

2.Meteorological Bureau of Huangping County，Guizhou Province，Huangping ?556100，China）

Abstract：At the beginning of 2020，the CINRAD/CA fixed dual polarization doppler weather radar in Rongjiang of Qiandongnan Prefecture has completed all functions debugging and put into operation. This type of weather radar is mainly used for monitoring，tracking，early warning of strong thunderstorm，hail，downburst，clear sky wind shear and other small and medium scale weather systems. Because it adopts Linux operating system，although it has better stability and security，it is different from Windows system in human-computer interaction. This paper mainly introduces the installation and configuration of business software，the inversion method of historical base data and related precautions under Linux system environment，so as to meet the needs of users for meteorological data analysis.

Keywords：Linux;dual polarization radar;base data

0 ?引 ?言

Linux系統(tǒng)環(huán)境下，與傳統(tǒng)的Windows系統(tǒng)不同，使用者在不了解Linux系統(tǒng)的相關(guān)命令和操作方法時(shí)，會(huì)對(duì)雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件的安裝和使用造成困難，不利于預(yù)警預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)的開(kāi)展。加之黔東南汛期連年遭受暴雨、冰雹、雷雨大風(fēng)等災(zāi)害性天氣的影響，推廣新建雷達(dá)在全州各級(jí)氣象臺(tái)站的應(yīng)用，加強(qiáng)新建雙偏振天氣雷達(dá)的業(yè)務(wù)預(yù)報(bào)應(yīng)用和科研分析應(yīng)用顯得尤為必要。本文著重在雷達(dá)Linux系統(tǒng)、雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件安裝方法和注意事項(xiàng)上作詳細(xì)的解釋說(shuō)明，為各級(jí)臺(tái)站用戶提供相應(yīng)的使用指南。

1 ?操作系統(tǒng)的安裝

榕江雙偏振多普勒天氣雷達(dá)采用Linux CentOS 6操作系統(tǒng)，由北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司提供的KickStart引導(dǎo)盤進(jìn)行安裝，引導(dǎo)盤會(huì)將操作系統(tǒng)的安裝的選項(xiàng)全部選擇好，光盤中定義了所有用戶所需的配置和選項(xiàng)，只需按照安裝步驟進(jìn)行選擇和確認(rèn)即可[1]。首先將光盤放入光驅(qū)，開(kāi)機(jī)啟動(dòng)電腦時(shí)按住F12（戴爾電腦）進(jìn)入Bios設(shè)置光驅(qū)啟動(dòng)，設(shè)置完成后保存退出重啟電腦，此時(shí)啟動(dòng)會(huì)從光盤引導(dǎo)，確認(rèn)即可，選擇第一行“Install KickStart to SATA hard drive sda”接下來(lái)等待計(jì)算機(jī)將操作系統(tǒng)安裝完畢。當(dāng)系統(tǒng)安裝完成后，會(huì)彈出用戶登錄界面，輸入初始密碼（RDA）即可進(jìn)入操作系統(tǒng)桌面。

2 ?業(yè)務(wù)軟件的安裝

2.1 ?Linux系統(tǒng)及相關(guān)命令介紹

Linux，全稱GNU/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(gè)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)。Linux不僅系統(tǒng)性能穩(wěn)定，而且其核心防火墻組件性能高效、配置簡(jiǎn)單，保證了系統(tǒng)的安全[2]。與Windows系統(tǒng)不同，Linux系統(tǒng)在操作上需要依靠各種命令來(lái)完成，因此要運(yùn)用好Linux系統(tǒng)需要對(duì)其操作命令進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。

Linux命令是對(duì)Linux系統(tǒng)進(jìn)行管理的命令，是系統(tǒng)正常運(yùn)行的核心，與傳統(tǒng)的Windows系統(tǒng)不同，在對(duì)雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件進(jìn)行安裝中，需要運(yùn)用到各種常用的Linux命令來(lái)執(zhí)行人機(jī)交互。業(yè)務(wù)軟件的安裝主要涉及用戶切換命令su-、目錄切換命令cd、建新和刪除目錄命令mkdir與rmdir、軟件掛載命令mount以及重啟和關(guān)機(jī)命令reboot與shutdown。

2.2 ?雷達(dá)業(yè)務(wù)軟件的掛載安裝

臺(tái)站使用上主要涉及雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)RPG和主用戶處理系統(tǒng)PUP的操作和應(yīng)用，因此本文主要介紹RPG和PUP軟件的安裝方法和使用說(shuō)明。系統(tǒng)安裝完成后，第一步，將業(yè)務(wù)軟件的安裝包（ISO格式）拷貝到計(jì)算機(jī)，通常拷貝到桌面上。軟件安裝包文件名因版本差異會(huì)有不同（本次使用的安裝版本是rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso和pup-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso）。

進(jìn)入桌面點(diǎn)擊右鍵，彈出菜單后，單擊“Open in Ter-minal”，會(huì)出現(xiàn)Linux命令窗口。將系統(tǒng)切換到root模式，在窗口中輸入“su-”，輸入密碼（radar）回車?？梢钥吹较到y(tǒng)已經(jīng)切換到root模式，檢查/mnt/cdrom目錄是否存在（mnt為L(zhǎng)inux預(yù)留的掛載目錄），此時(shí)要用到cd命令，在命令窗口輸入cd/mnt，接著輸入ls，會(huì)列出目錄下的列表cdrom，說(shuō)明該目錄存在。如不存在創(chuàng)建該目錄mkdir/mnt/cdrom，然后重復(fù)以上命令進(jìn)行查詢。滿足條件后接著是軟件掛載，切換root模式后進(jìn)入桌面目錄，在命令窗口輸入cd/home/rda/Desktop進(jìn)入事先拷貝的目錄，會(huì)看到前綴變?yōu)椤癧root@RDA Desktop]#”，接著要用到掛載命令mount，它可以將分區(qū)作為L(zhǎng)inux的一個(gè)“文件”掛接到Linux的一個(gè)空文件夾下，從而將分區(qū)和/mnt這個(gè)目錄聯(lián)系起來(lái)，因此只要訪問(wèn)這個(gè)文件夾，就相當(dāng)于訪問(wèn)該分區(qū)。使用mount命令輸入mont - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom，執(zhí)行該命令需要切換到ISO文件所在的目錄，如ISO在桌面上，則切換到桌面命令為cd/home/rda/Desktop，掛載成功后，在/mnt/cdrom目錄中會(huì)有安裝文件。

接著進(jìn)入cd/mnt/cdrom目錄，執(zhí)行安裝腳本.istall啟動(dòng)安裝，安裝過(guò)程中會(huì)彈出安裝詳情及進(jìn)度（此處省略），等待2分鐘后提示軟件安裝完成，同樣的方法將PUP軟件進(jìn)行掛載，完成后輸入reboot重啟進(jìn)入桌面后就可以看到之前安裝的兩個(gè)軟件，聯(lián)系廠家注冊(cè)配置后便能使用。相關(guān)命令代碼在進(jìn)入Linux命令面板后輸入，等待軟件安裝完成，具體操作為：

[ rda@RDA Desktop]$ su -

Password：

[root@RDA ～]# cd/mnt

[root@RDA mnt]# ls

cdrom

[root@RDA mnt]# cd/home/rda/Desktop

[root@RDA Desktop]# mount - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA～]#cd/home/rda/Desktop

[ root@RDA Desktop]# mount -o loop' rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA Desktop]# cd/mnt/cdrom

[ root@RDA cdrom]#./install

Preparing. . .##########################################################[100%]

...

Reboot .

3 ?軟件的使用及歷史數(shù)據(jù)的繁衍

3.1 ?RPG參數(shù)配置

PUP與RPG的鏈接通常分為報(bào)本機(jī)連接和與其他計(jì)算機(jī)連接的形式，通常RPG和PUP分別安裝在不同的計(jì)算機(jī)，便于使用和區(qū)分。

通信連接設(shè)置：（1）RPGCW—單元控制—RDA連接，線號(hào)1：站點(diǎn)代碼—Z9096），IP地址（RDA計(jì)算機(jī)IP地址），控制（Enable）;（2）PUP連接，線號(hào)1：設(shè)置名稱，IP地址（PUP電腦IP地址），類型（PUP），控制（Enable）;（3）基數(shù)據(jù)輸入，站點(diǎn)（Z9096），格式（Default），路徑（/opt/rpg/input），回放基數(shù)據(jù)（Yes），控制（Enable）[3]，RPGCW控制界面以及連接設(shè)置如圖1所示。

存檔設(shè)置：基數(shù)據(jù)存檔：RPGCW—存檔—基數(shù)據(jù)存檔，根據(jù)需要設(shè)置存檔的路數(shù)。

第1路：設(shè)備名稱：local（本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)），存檔設(shè)置—是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（Default），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）。

第2路：設(shè)置名稱：Qdn（黔東南州局共享），存檔設(shè)置—是否啟用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA），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。

3.2 ?PUP參數(shù)配置

通信連接設(shè)置：PUP專業(yè)版—設(shè)置—連接設(shè)置—輸入RPG電腦IP地址。

存檔設(shè)置：PUP專業(yè)版—存檔—存檔設(shè)置，根據(jù)需要設(shè)置存檔路數(shù)。

第1路：配置設(shè)備名稱：local（本地?cái)?shù)據(jù)存儲(chǔ)），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），如路徑（/opt/pup/local），文件夾結(jié)構(gòu)（按天分目錄），保留（xx）天。

第2路：配置設(shè)備名稱：Qdn（黔東南州局共享），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），如路徑（/opt/pup/Qdn），文件夾結(jié)構(gòu)（按天分目錄），保留（xx）天。例行請(qǐng)求：PUP專業(yè)版—例行產(chǎn)品請(qǐng)求—選擇產(chǎn)品，右擊，選擇存檔設(shè)備：Qdn，Local—保存。

此時(shí)RPG與PUP基本配置完成，等待雷達(dá)產(chǎn)品生成子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)生成，RPG處理即可接收數(shù)據(jù)，具體配置方法如圖2所示。

3.3 ?基數(shù)據(jù)的回放及處理

回放基數(shù)據(jù)在基數(shù)據(jù)緩存列表中選擇回放，如數(shù)據(jù)不在緩存中，需要將數(shù)據(jù)加入基數(shù)據(jù)緩存中。需要注意的是，回放歷史基數(shù)據(jù)時(shí)，需要將與上級(jí)用戶的共享斷開(kāi)，連接其中指定的一臺(tái)用戶，否則會(huì)出現(xiàn)輸出的產(chǎn)品與實(shí)際監(jiān)測(cè)不符的情況。

基數(shù)據(jù)回放：打開(kāi)RPG控制面板，單擊：存檔—基數(shù)據(jù)管理。選擇要加入回放的基數(shù)據(jù)，設(shè)置站點(diǎn)后點(diǎn)擊右鍵或者下方回放按鈕便可對(duì)基數(shù)據(jù)進(jìn)行回放，此時(shí)在與RPG連接的PUP用戶，便能收到處理后的雷達(dá)產(chǎn)品，同時(shí)也可向系統(tǒng)請(qǐng)求衍生產(chǎn)品。

4 ?軟件安裝掛載常見(jiàn)問(wèn)題

本次業(yè)務(wù)軟件的安裝和運(yùn)行是在Linux系統(tǒng)下進(jìn)行，操作方法的不同可能會(huì)給安裝帶來(lái)一些問(wèn)題，主要包括Linux系統(tǒng)的安裝、Linux命令的執(zhí)行以及系統(tǒng)環(huán)境的部署等。

4.1 ?系統(tǒng)的要求

雷達(dá)運(yùn)行的專業(yè)氣象軟件，首先對(duì)計(jì)算機(jī)的配置和穩(wěn)定性有一定的性能和配置要求，業(yè)務(wù)軟件在開(kāi)發(fā)測(cè)試中會(huì)針對(duì)特定的機(jī)型進(jìn)行調(diào)試，在系統(tǒng)的上會(huì)做一些修改和調(diào)整，因此在操作系統(tǒng)的安裝上會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的機(jī)型有一定的要求，主要支持戴爾Precision 5820系列、惠普Z(yǔ)40、Z60系列的機(jī)型，因此在安裝該系統(tǒng)時(shí)，盡量選擇對(duì)應(yīng)的機(jī)型進(jìn)行安裝調(diào)試。

4.2 ?Linux命令及系統(tǒng)配置常見(jiàn)誤區(qū)

多數(shù)命令代碼在敲擊過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)缺漏的情況，因此對(duì)于軟件的安裝掛載失敗要核實(shí)命令是否正確，包括空格、斜杠等各種符號(hào)的書(shū)寫(xiě)確保不遺漏，熟悉常用的Linux命令有助于用戶更好地使用Linux系統(tǒng)。另外就是對(duì)業(yè)務(wù)軟件的設(shè)置上，保證網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，利用ifconfig命令查看系統(tǒng)的IP設(shè)置是否正確，打開(kāi)業(yè)務(wù)軟件檢查RPG與PUP的連接是否暢通，雷達(dá)信息參數(shù)的設(shè)置是否正常，確保產(chǎn)品的生成信息能夠?qū)ι险军c(diǎn)信息。

5 ?結(jié) ?論

Linux系統(tǒng)憑借其自身的優(yōu)勢(shì)在各領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，本文詳細(xì)介紹了在該環(huán)境下RPG、PUP的掛載安裝方法和注意事項(xiàng)。自榕江新建雷達(dá)建成投入業(yè)務(wù)試用以來(lái)，黔東南州氣象局氣象探測(cè)與信息中心陸續(xù)在榕江和從江縣局搭建兩個(gè)雷達(dá)數(shù)據(jù)傳輸中心，依托全省覆蓋的業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)布局優(yōu)勢(shì)，將雷達(dá)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)分發(fā)到各縣局業(yè)務(wù)平臺(tái)，滿足了全州各縣市氣象臺(tái)對(duì)新建雙偏振天氣雷達(dá)產(chǎn)品的調(diào)用和分析需求。

該項(xiàng)目的實(shí)施有利于新建雷達(dá)的業(yè)務(wù)化，同時(shí)為臺(tái)站業(yè)務(wù)人員提供了有效的使用指南，熟悉Linux操作系統(tǒng)，同時(shí)推廣新建雷達(dá)在黔東南各個(gè)縣市氣象臺(tái)站的應(yīng)用，在對(duì)雷達(dá)數(shù)據(jù)的獲取上相對(duì)于SWAN一體化業(yè)務(wù)平臺(tái)回波拼圖更具時(shí)效性和獨(dú)立性。通過(guò)將雷達(dá)投入到業(yè)務(wù)運(yùn)行，不僅是對(duì)雷達(dá)業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)際運(yùn)用評(píng)估，更能充分發(fā)揮雷達(dá)預(yù)警預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)在防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鐘常鳴，鄒武，李云川.CINRAD/SA雷達(dá)LINUX操作系統(tǒng)安裝解析 [J].氣象研究與應(yīng)用，2014，35（z1）：30-31.

[2] 陳國(guó)強(qiáng).嵌入式Linux操作系統(tǒng)的研究 [J].計(jì)算機(jī)光盤軟件與應(yīng)用，2014，17（1）：96-97.

[3] 梁慧，賢雲(yún)，黎直，等.新一代天氣雷達(dá)Linux環(huán)境軟件系統(tǒng)安裝應(yīng)用 [J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2019，15（19）：244-246.

[4] 高瑩，孫雋嬋，焦傳陽(yáng)，等.Linux操作系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用探索 [J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2018，17（1）：48-49.

[5] 邵楠，步志超，秦建峰，等.CINRAD/SA、CINRAD/CA新一代天氣雷達(dá)定標(biāo)技術(shù)操作規(guī)范及注意事項(xiàng) [J].儀器儀表用戶，2017，24（9）：106-109+44.

作者簡(jiǎn)介：楊昌洪（1992—），男，苗族，貴州凱里人，助理工程師，本科，研究方向：信息技術(shù)、裝備保障;通訊作者：楊勝忠（1980—），男，苗族，貴州麻江人，高級(jí)工程師，本科，研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息網(wǎng)絡(luò)管理。