基于GPRS下自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場的研究

1、    基于gprs下自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場的研究    馬瑞龍摘 要：氣象災(zāi)害作為比較頻繁的自然災(zāi)害，對我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)造成了嚴(yán)重的影響。現(xiàn)階段，全球氣候變化無常，惡劣天氣事件逐漸增加，在這種情況下提升氣象監(jiān)測站自動化、精確性就顯得十分必要。截止到目前為止，grps技術(shù)已經(jīng)在氣象數(shù)據(jù)傳輸上廣泛應(yīng)用，并且這也是gprs技術(shù)發(fā)展必然趨勢。本文借助gprs技術(shù)下自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場內(nèi)應(yīng)用進(jìn)行分析研究。關(guān)鍵詞：gprs技術(shù)；自動氣象站系統(tǒng)；民航機(jī)場：tp311 ：a ：1671-2064（2017）18-0026-02現(xiàn)階段，氣象觀測改革正在穩(wěn)定落實(shí)

2、，民航機(jī)場也建設(shè)了多個自動氣象站系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對氣象數(shù)據(jù)的實(shí)時檢測，并且采集數(shù)據(jù)分辨率也顯著提升，基本上可以滿足民航機(jī)場對氣象數(shù)據(jù)精確性的需求?；趃prs下自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場中應(yīng)用，可以幫助民航機(jī)場提前了解到天氣變化，做好應(yīng)對突發(fā)事件的準(zhǔn)備，提升飛機(jī)飛行安全性能。1 gprs技術(shù)gprs技術(shù)也被稱之為通用分組無線業(yè)務(wù)，是國際通信組織在數(shù)據(jù)分組上所應(yīng)用的主要標(biāo)準(zhǔn)。gprs可以借助現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行業(yè)務(wù)傳輸，進(jìn)一步提升資源利用效率，有效降低業(yè)務(wù)傳輸經(jīng)濟(jì)成本。和我國之前所采取的撥號方式數(shù)據(jù)傳輸相比較，gprs可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)與點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)傳輸，它具有實(shí)時在線、快捷登錄、數(shù)據(jù)傳輸?shù)葍?yōu)勢。換句話說，gprs

3、實(shí)際上是一種高速傳輸數(shù)據(jù)技術(shù)，用戶可以通過分組方式快速接收信息。除此之外，gprs屬于新型無線分組數(shù)據(jù)交換技術(shù)，憑借gprs業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)所具有的優(yōu)勢，可以滿足民航機(jī)場對自動氣象站系統(tǒng)要求1。2 基于gprs技術(shù)的民航機(jī)場自動氣象站系統(tǒng)設(shè)計2.1 系統(tǒng)設(shè)計目的我們的建設(shè)目的是將各機(jī)場的氣象自動觀測系統(tǒng)（站）通過gprs的方式聯(lián)網(wǎng)，聯(lián)網(wǎng)的每一個機(jī)場的航空氣象用戶都能實(shí)時的看到其它聯(lián)網(wǎng)機(jī)場的氣象自動觀測系統(tǒng)數(shù)據(jù)，向空管部門提供實(shí)時的機(jī)場氣象信息，提高航空公司經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)一步提高航空氣象服務(wù)質(zhì)量。有利于運(yùn)行管理中心及時掌握各機(jī)場的天氣狀況。2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成自動氣象站采集系統(tǒng)主要由中心數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)監(jiān)控設(shè)

4、備、數(shù)據(jù)顯示設(shè)備、通訊服務(wù)機(jī)以及自觀設(shè)備組成該系統(tǒng)的傳輸方式為：（1）使用現(xiàn)在已建成的atm廣域網(wǎng)；（2）自觀顯示終端和通訊服機(jī)接入交換機(jī)，交換機(jī)前端經(jīng)協(xié)議轉(zhuǎn)換器atm線路連接。（3）各個機(jī)場已有氣象自動觀測系統(tǒng)，通訊服務(wù)機(jī)通過串口采集自觀數(shù)據(jù)。連接示意圖如圖1所示。3 基于gprs技術(shù)的民航機(jī)場自動氣象站系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1 數(shù)據(jù)采集軟件數(shù)據(jù)采集軟件運(yùn)行原理為：根據(jù)業(yè)務(wù)及采集器頻率順序，對不同采集器所采集到的氣象要素進(jìn)行整合處理，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)槊窈綑C(jī)場所需要的氣象要素信息。一般情況下，采集軟件由兩部分構(gòu)成，分別為核心系統(tǒng)及輔助運(yùn)算系統(tǒng)?，F(xiàn)階段，自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場內(nèi)應(yīng)用，屬于不間斷操作系統(tǒng)，可

5、以同時對多個任務(wù)進(jìn)行處理，但是每一個任務(wù)都必須具有單獨(dú)寄存器，這也就增加了系統(tǒng)內(nèi)存單位占用比例。自動氣象站在執(zhí)行每一個任務(wù)時都具有三種狀態(tài)，三種狀態(tài)分別為運(yùn)行狀態(tài)、就緒狀態(tài)及休眠狀態(tài)。三種狀態(tài)之間的關(guān)系如圖2所示。由圖二可知，系統(tǒng)在調(diào)度任務(wù)之后，會對每一個任務(wù)優(yōu)先進(jìn)行計算，評估任務(wù)等級，然后按照順序形式控制不同任務(wù)狀態(tài)，這樣就可以保證任務(wù)實(shí)時性。3.2 業(yè)務(wù)運(yùn)行軟件業(yè)務(wù)軟件實(shí)際上就是地面氣象監(jiān)測服務(wù)器的應(yīng)用程序。一般情況下，業(yè)務(wù)軟件主要具有以下幾點(diǎn)功能：（1）設(shè)置運(yùn)行參數(shù)；（2）獲取數(shù)據(jù)文件；（3）顯示數(shù)據(jù)；（4）編制氣象報告。我國民航機(jī)場自動氣象站系統(tǒng)所應(yīng)用的業(yè)務(wù)運(yùn)行軟件，基本上都是由我國氣

6、象局按照不同地區(qū)實(shí)際情況所編制，并且我國氣象局定期會對業(yè)務(wù)運(yùn)行軟件系統(tǒng)進(jìn)行更新，技術(shù)方面主要由各地區(qū)技術(shù)保障部分所承擔(dān)。3.3 氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控現(xiàn)階段，我國氣象局及民航企業(yè)都十分關(guān)注氣象數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，該工作依然是自動氣象站系統(tǒng)最為重要的工序。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控可以有效提升自動氣象站數(shù)據(jù)監(jiān)測質(zhì)量，因此我國氣象局還為其制定了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控主要是檢查氣象數(shù)據(jù)所存在的錯誤部分，提升氣象信息可用性。通常情況下，氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控主要包含三方面，分別為實(shí)時數(shù)據(jù)質(zhì)控、準(zhǔn)實(shí)時數(shù)據(jù)質(zhì)控、非實(shí)時數(shù)據(jù)質(zhì)控。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控對象基本上包含了我國氣象局及自動站所制定的標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)控在檢查氣象數(shù)據(jù)時，主要參考質(zhì)量考核氣象要素，例如氣溫

7、、氣壓等。氣象數(shù)據(jù)質(zhì)控在落實(shí)過程中，主要具有四種控制方法，分別為氣候極值檢查、內(nèi)部一致性檢查、時間一致性檢查及氣候限值檢查。3.4 系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)控采集軟件在運(yùn)行中就具備監(jiān)控作用，主要是借助采集軟件對自動氣象站每一個系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行情況，立即會向工作人員發(fā)出警報。運(yùn)行監(jiān)控實(shí)際運(yùn)行流程為：首先確定監(jiān)控系統(tǒng)信息內(nèi)容，進(jìn)而按照系統(tǒng)格式及有關(guān)指令，完成對系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)控的任務(wù)。一般情況下，運(yùn)行監(jiān)控主要包含四方面工作，分別為時間監(jiān)控、參數(shù)監(jiān)控、傳感器運(yùn)行監(jiān)控、通道狀態(tài)監(jiān)控。運(yùn)行監(jiān)控所應(yīng)用到的指令及系統(tǒng)格式和采集軟件數(shù)據(jù)傳輸之間有著直接關(guān)聯(lián)。為了保證自動氣象站可以在民航機(jī)場中應(yīng)用，我

8、國氣象局為狀態(tài)系統(tǒng)指定了統(tǒng)一格式2。4 結(jié)語基于gprs下自動氣象站系統(tǒng)作為我國民航機(jī)場安全運(yùn)行重要內(nèi)容，可以為民航機(jī)場提供精確的氣象數(shù)據(jù)，方便機(jī)場工作人員可以提前了解到氣候變化，提前應(yīng)對突發(fā)氣候?yàn)?zāi)害，保證飛機(jī)可以順利完成運(yùn)輸任務(wù)。本文對基于gprs下自動氣象站系統(tǒng)在民航機(jī)場中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析，對自動氣象站系統(tǒng)電路設(shè)計及軟件系統(tǒng)設(shè)計有了初步了解，并且對自動氣象站系統(tǒng)運(yùn)行監(jiān)控進(jìn)行了詳細(xì)闡述，但是由于自動氣象站系統(tǒng)十分繁瑣，進(jìn)而還需要進(jìn)一步完善。參考文獻(xiàn)1劉曉偉，張皓宇，于揚(yáng)，欒永明.gprs在自動氣象站組網(wǎng)系統(tǒng)中的應(yīng)用j.網(wǎng)絡(luò)與信息，2008，08：28.2敖振浪，伍光勝，周欽強(qiáng)，李建勇.基于gprs技術(shù)的自動氣象站數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)j.廣東氣象，2007，04：1-4.endpri