民航氣象報(bào)文快速恢復(fù)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

呂常勝 張宏偉

摘要：針對(duì)民航氣象報(bào)文在AFTN線(xiàn)路傳輸中斷時(shí)的數(shù)據(jù)丟失情況，設(shè)計(jì)了一套報(bào)文快速恢復(fù)系統(tǒng)，以解決這一實(shí)際問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：民航;氣象報(bào)文;恢復(fù)

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1009-3044（2019）02-0252-02

Realization of Quick Recovery System for Civil Aviation Meteorological Messages

LV Chang-sheng，ZHANG Hong-wei

（Meteorological Center of Northeast ATMB of CAAC，Shenyang 110043，China）

Abstract： Aiming at the data loss of civil aviation meteorological message when the transmission of AFTN line is interrupted， a fast message recovery system is designed to solve this practical problem.

Key words： CAAC;Meteorological Messages;recovery

1 概述

民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)民航氣象報(bào)文及產(chǎn)品的收集、處理、存儲(chǔ)、轉(zhuǎn)發(fā)、備供等服務(wù)，在飛行服務(wù)的氣象保障中起著至關(guān)重要的作用。但在實(shí)際運(yùn)行中，因線(xiàn)路、通信系統(tǒng)、接口等原因，會(huì)導(dǎo)致民航氣象報(bào)文傳輸?shù)闹袛嗌踔羴G失，如果各氣象用戶(hù)單位不能及時(shí)收到這些實(shí)時(shí)報(bào)文數(shù)據(jù)，則會(huì)嚴(yán)重影響到對(duì)飛行氣象服務(wù)保障的質(zhì)量。本文將分析探討建立一套民航氣象報(bào)文快速恢復(fù)系統(tǒng)，以解決這一實(shí)際問(wèn)題。

2 系統(tǒng)需求分析

民航氣象報(bào)文的交換在氣象服務(wù)保障方面是最基本的、也是最關(guān)鍵。它是一套實(shí)時(shí)不間斷運(yùn)行的交換系統(tǒng)，報(bào)文數(shù)據(jù)隨來(lái)隨轉(zhuǎn)，所以對(duì)它的及時(shí)性和準(zhǔn)確性要求很高。目前，民航氣象報(bào)文主要通過(guò)兩種方式進(jìn)行傳輸與交換。

一是通過(guò)民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)廣域網(wǎng)。報(bào)文數(shù)據(jù)以文件的形式通過(guò)MQ（消息隊(duì)列）或FTP方式進(jìn)行傳輸，如果中間某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，導(dǎo)致報(bào)文數(shù)據(jù)文件傳輸中斷，其內(nèi)建的數(shù)據(jù)完整性機(jī)制會(huì)保證數(shù)據(jù)不丟失，通過(guò)后續(xù)的處理完成數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

二是通過(guò)AFTN（航空固定電報(bào)網(wǎng)）。航空固定電報(bào)網(wǎng)是較早建立的一套用于民航系統(tǒng)的電報(bào)交換網(wǎng)絡(luò)，因其主要通過(guò)串行方式傳輸，傳輸速率和可靠性都很難得到保障和提高，在信息交互不斷發(fā)展的今天，其已不再承擔(dān)民航運(yùn)行信息交換的主要手段，而只起到一個(gè)基礎(chǔ)保障和備份的作用。

雖然通過(guò)AFTN傳輸氣象報(bào)文方式的地位在減弱，而且其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在整個(gè)氣象數(shù)據(jù)傳輸中僅占一小部分，但在基礎(chǔ)信息傳輸保障方面的作用還是不容忽視的，尤其在系統(tǒng)應(yīng)急和容災(zāi)方面，還是不可或缺的，而且在一些沒(méi)有安裝氣象數(shù)據(jù)庫(kù)廣域網(wǎng)的機(jī)場(chǎng)航站，AFTN方式可能是其獲取氣象報(bào)文信息的主要來(lái)源了，所以，AFTN上的業(yè)務(wù)應(yīng)用我們一直沿用至今。

AFTN（航空固定電報(bào)網(wǎng)）與民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)廣域網(wǎng)相比，除了傳輸速率低外，其傳輸?shù)目煽啃院蛿?shù)據(jù)恢復(fù)也相對(duì)不足。因AFTN采用的是異步串行傳輸方式，數(shù)據(jù)在一對(duì)一的通信線(xiàn)路上進(jìn)行發(fā)送與接收，而且目前的通信轉(zhuǎn)報(bào)系統(tǒng)只是單方面的發(fā)送和接收，接收數(shù)據(jù)端沒(méi)有應(yīng)答反饋機(jī)制，所以發(fā)送端無(wú)法判斷接收終端是否完整接收到了發(fā)送端的數(shù)據(jù)。如果中間的傳輸線(xiàn)路、通信系統(tǒng)應(yīng)用軟件、相關(guān)接口出現(xiàn)故障導(dǎo)致傳輸異常，則期間的數(shù)據(jù)傳輸就會(huì)中斷而丟失，而且無(wú)法恢復(fù)，會(huì)給氣象業(yè)務(wù)及飛行保障帶來(lái)嚴(yán)重影響，這是我們?cè)趯?shí)際工作中所不希望發(fā)生的。為此，我們探討研發(fā)一套民航氣象報(bào)文快速恢復(fù)系統(tǒng)，當(dāng)AFTN線(xiàn)路數(shù)據(jù)傳輸故障時(shí)，通過(guò)快速啟用該系統(tǒng)，完成民航氣象報(bào)文交換的快速恢復(fù)。下面以沈陽(yáng)民航氣象中心為例，說(shuō)明該系統(tǒng)的功能與實(shí)現(xiàn)。

3 系統(tǒng)功能與實(shí)現(xiàn)

3.1系統(tǒng)的準(zhǔn)備

為了不影響目前業(yè)務(wù)正常運(yùn)行，需要在通信轉(zhuǎn)報(bào)部門(mén)重新申請(qǐng)一條AFTN線(xiàn)路，且保證與原AFTN線(xiàn)路互為備份，同時(shí)保證兩條線(xiàn)路能同時(shí)接收相同的報(bào)文數(shù)據(jù)。

一臺(tái)計(jì)算機(jī)，滿(mǎn)足具有串口功能，用來(lái)連接AFTN線(xiàn)路，接收來(lái)自AFTN線(xiàn)路上的報(bào)文數(shù)據(jù)。通過(guò)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使其能連接到民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，便于報(bào)文數(shù)據(jù)的備份恢復(fù)。

3.2系統(tǒng)的研發(fā)

首先，根據(jù)通信轉(zhuǎn)報(bào)部門(mén)事先定義的AFTN線(xiàn)路參數(shù)，設(shè)置報(bào)文接收程序的串口參數(shù)，如串口速率為2400，數(shù)據(jù)位為8，停止位為1，無(wú)校驗(yàn)。

其次，進(jìn)行報(bào)文的分拆。在業(yè)務(wù)運(yùn)行中，民航氣象報(bào)文的交換都是隨來(lái)隨轉(zhuǎn)。正常情況下，一份民航氣象報(bào)文都是以ZCZC開(kāi)頭，以NNNN結(jié)尾，中間包含著各種真正的氣象報(bào)文數(shù)據(jù)，而且報(bào)文中不包含ZCZC和NNNN的關(guān)鍵字。這樣，我們就可以通過(guò)這樣的兩個(gè)關(guān)鍵字符串來(lái)區(qū)分出每一份報(bào)文，在接收到的串行數(shù)據(jù)中拆解出每一份報(bào)文數(shù)據(jù)，以形成僅包含一份報(bào)文的數(shù)據(jù)文件，便于之后民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的繼續(xù)處理。

再次，報(bào)文文件的命名。為了便于民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)對(duì)于報(bào)文數(shù)據(jù)文件的恢復(fù)處理，我們將每份報(bào)文數(shù)據(jù)文件以下面的格式進(jìn)行命名，A年月日時(shí)分_XXX.txt。其中，A為固定字母，代表來(lái)自AFTN的報(bào)文數(shù)據(jù);年用4位數(shù)字格式，月、日、時(shí)、分分別用2位數(shù)字格式;XXX代表同一分鐘內(nèi)接收到的不同報(bào)文，以數(shù)字累計(jì)添加，如001，002等。假如2018年5月17日15點(diǎn)30分接收到了第一份報(bào)文，我們就以A201805171530_001.txt命名該報(bào)文文件，以此類(lèi)推。

最后，報(bào)文的存儲(chǔ)。為了便于報(bào)文數(shù)據(jù)文件的檢索和快速恢復(fù)，我們以年、月、日的層級(jí)在操作系統(tǒng)上建立分層目錄，如上面的報(bào)文文件A201805171530_001.txt，應(yīng)該存放在操作系統(tǒng)的..＼2018＼05＼17目錄下。

3.3系統(tǒng)的驗(yàn)證

系統(tǒng)開(kāi)發(fā)完成且穩(wěn)定運(yùn)行后，隨著氣象報(bào)文的實(shí)時(shí)接收，便會(huì)在操作系統(tǒng)上按年月日的層級(jí)存儲(chǔ)了該日接收到的來(lái)自新增AFTN線(xiàn)路上的報(bào)文數(shù)據(jù)，同時(shí)，民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)還是正常通過(guò)原AFTN線(xiàn)路收發(fā)和處理數(shù)據(jù)。如果由于某種原因?qū)е聰?shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的AFTN線(xiàn)路中斷，數(shù)據(jù)不能正常轉(zhuǎn)發(fā)，則可以通過(guò)這套系統(tǒng)進(jìn)行民航氣象報(bào)文的快速恢復(fù)。

正常情況下，民航氣象數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)除了接收數(shù)據(jù)庫(kù)廣域網(wǎng)和AFTN線(xiàn)路的數(shù)據(jù)外，也會(huì)接收處理來(lái)自本地局域網(wǎng)的氣象報(bào)文數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)接口為comm用戶(hù)的$HOME/receive/cac目錄，只要將需處理的民航報(bào)文數(shù)據(jù)文件放置到此目錄，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行處理。如果某一時(shí)間段，如2018年5月17日10：30到12：30，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的AFTN線(xiàn)路異常，數(shù)據(jù)不能正常轉(zhuǎn)發(fā)，維護(hù)人員在此系統(tǒng)上選出該時(shí)間段內(nèi)接收到的所有數(shù)據(jù)文件（A201805171030_001.txt到A201805171231_001.txt），通過(guò)FTP文件傳輸上傳到comm用戶(hù)的$HOME/receive/cac目錄。在AFTN線(xiàn)路恢復(fù)后，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將這批數(shù)據(jù)正常轉(zhuǎn)發(fā)出去，而不至于數(shù)據(jù)丟失和遺漏，保證了AFTN 線(xiàn)路數(shù)據(jù)的及時(shí)和完整。

FTP文件的上傳功能可以通過(guò)市面上現(xiàn)有的帶有FTP功能的軟件實(shí)現(xiàn)，如cuteftp等，也可以?xún)?nèi)置于該系統(tǒng)中，使其更加靈活和便捷。除此之外，該系統(tǒng)在完成報(bào)文快速恢復(fù)功能的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了民航氣象報(bào)文的存儲(chǔ)與備份，便于后期的查詢(xún)及其他開(kāi)發(fā)利用。而且，該系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，只要是運(yùn)行有AFTN報(bào)文接收功能的各機(jī)場(chǎng)航站用戶(hù)，都可以安裝使用，非常方便。

4 結(jié)束語(yǔ)

民航飛行的安全關(guān)乎每個(gè)旅客生命和財(cái)產(chǎn)的安危，氣象服務(wù)的保障亦不容忽視。只要是對(duì)航空安全有利的事，不管大小、難易，我們都會(huì)積極認(rèn)真地去做，如此，航空安全才能得到進(jìn)一步保障，民航事業(yè)才能越做越大。

參考文獻(xiàn)：

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