呂常勝 張宏偉

摘要：針對民航氣象報文在AFTN線路傳輸中斷時的數(shù)據(jù)丟失情況，設(shè)計了一套報文快速恢復(fù)系統(tǒng)，以解決這一實際問題。

關(guān)鍵詞：民航;氣象報文;恢復(fù)

中圖分類號：TP311? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? 文章編號：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)庫系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)民航氣象報文及產(chǎn)品的收集、處理、存儲、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。但在實際運行中，因線路、通信系統(tǒng)、接口等原因，會導(dǎo)致民航氣象報文傳輸?shù)闹袛嗌踔羴G失，如果各氣象用戶單位不能及時收到這些實時報文數(shù)據(jù)，則會嚴(yán)重影響到對飛行氣象服務(wù)保障的質(zhì)量。本文將分析探討建立一套民航氣象報文快速恢復(fù)系統(tǒng)，以解決這一實際問題。

2 系統(tǒng)需求分析

民航氣象報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。它是一套實時不間斷運行的交換系統(tǒng)，報文數(shù)據(jù)隨來隨轉(zhuǎn)，所以對它的及時性和準(zhǔn)確性要求很高。目前，民航氣象報文主要通過兩種方式進(jìn)行傳輸與交換。

一是通過民航氣象數(shù)據(jù)庫廣域網(wǎng)。報文數(shù)據(jù)以文件的形式通過MQ（消息隊列）或FTP方式進(jìn)行傳輸，如果中間某個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，導(dǎo)致報文數(shù)據(jù)文件傳輸中斷，其內(nèi)建的數(shù)據(jù)完整性機(jī)制會保證數(shù)據(jù)不丟失，通過后續(xù)的處理完成數(shù)據(jù)的恢復(fù)。

二是通過AFTN（航空固定電報網(wǎng)）。航空固定電報網(wǎng)是較早建立的一套用于民航系統(tǒng)的電報交換網(wǎng)絡(luò)，因其主要通過串行方式傳輸，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)民航運行信息交換的主要手段，而只起到一個基礎(chǔ)保障和備份的作用。

雖然通過AFTN傳輸氣象報文方式的地位在減弱，而且其傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量也在整個氣象數(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，而且在一些沒有安裝氣象數(shù)據(jù)庫廣域網(wǎng)的機(jī)場航站，AFTN方式可能是其獲取氣象報文信息的主要來源了，所以，AFTN上的業(yè)務(wù)應(yīng)用我們一直沿用至今。

AFTN（航空固定電報網(wǎng)）與民航氣象數(shù)據(jù)庫廣域網(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)也相對不足。因AFTN采用的是異步串行傳輸方式，數(shù)據(jù)在一對一的通信線路上進(jìn)行發(fā)送與接收，而且目前的通信轉(zhuǎn)報系統(tǒng)只是單方面的發(fā)送和接收，接收數(shù)據(jù)端沒有應(yīng)答反饋機(jī)制，所以發(fā)送端無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)傳輸就會中斷而丟失，而且無法恢復(fù)，會給氣象業(yè)務(wù)及飛行保障帶來嚴(yán)重影響，這是我們在實際工作中所不希望發(fā)生的。為此，我們探討研發(fā)一套民航氣象報文快速恢復(fù)系統(tǒng)，當(dāng)AFTN線路數(shù)據(jù)傳輸故障時，通過快速啟用該系統(tǒng)，完成民航氣象報文交換的快速恢復(fù)。下面以沈陽民航氣象中心為例，說明該系統(tǒng)的功能與實現(xiàn)。

3 系統(tǒng)功能與實現(xiàn)

3.1系統(tǒng)的準(zhǔn)備

為了不影響目前業(yè)務(wù)正常運行，需要在通信轉(zhuǎn)報部門重新申請一條AFTN線路，且保證與原AFTN線路互為備份，同時保證兩條線路能同時接收相同的報文數(shù)據(jù)。

一臺計算機(jī)，滿足具有串口功能，用來連接AFTN線路，接收來自AFTN線路上的報文數(shù)據(jù)。通過設(shè)置網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，使其能連接到民航氣象數(shù)據(jù)庫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，便于報文數(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)報部門事先定義的AFTN線路參數(shù)，設(shè)置報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，無校驗。

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

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

最后，報文的存儲。為了便于報文數(shù)據(jù)文件的檢索和快速恢復(fù)，我們以年、月、日的層級在操作系統(tǒng)上建立分層目錄，如上面的報文文件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)的驗證

系統(tǒng)開發(fā)完成且穩(wěn)定運行后，隨著氣象報文的實時接收，便會在操作系統(tǒng)上按年月日的層級存儲了該日接收到的來自新增AFTN線路上的報文數(shù)據(jù)，同時，民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)還是正常通過原AFTN線路收發(fā)和處理數(shù)據(jù)。如果由于某種原因?qū)е聰?shù)據(jù)庫系統(tǒng)的AFTN線路中斷，數(shù)據(jù)不能正常轉(zhuǎn)發(fā)，則可以通過這套系統(tǒng)進(jìn)行民航氣象報文的快速恢復(fù)。

正常情況下，民航氣象數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)除了接收數(shù)據(jù)庫廣域網(wǎng)和AFTN線路的數(shù)據(jù)外，也會接收處理來自本地局域網(wǎng)的氣象報文數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)接口為comm用戶的$HOME/receive/cac目錄，只要將需處理的民航報文數(shù)據(jù)文件放置到此目錄，系統(tǒng)會自動進(jìn)行處理。如果某一時間段，如2018年5月17日10：30到12：30，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的AFTN線路異常，數(shù)據(jù)不能正常轉(zhuǎn)發(fā)，維護(hù)人員在此系統(tǒng)上選出該時間段內(nèi)接收到的所有數(shù)據(jù)文件（A201805171030_001.txt到A201805171231_001.txt），通過FTP文件傳輸上傳到comm用戶的$HOME/receive/cac目錄。在AFTN線路恢復(fù)后，系統(tǒng)會自動將這批數(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 線路數(shù)據(jù)的及時和完整。

FTP文件的上傳功能可以通過市面上現(xiàn)有的帶有FTP功能的軟件實現(xiàn)，如cuteftp等，也可以內(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)在完成報文快速恢復(fù)功能的同時，也實現(xiàn)了民航氣象報文的存儲與備份，便于后期的查詢及其他開發(fā)利用。而且，該系統(tǒng)應(yīng)用廣泛，只要是運行有AFTN報文接收功能的各機(jī)場航站用戶，都可以安裝使用，非常方便。

4 結(jié)束語

民航飛行的安全關(guān)乎每個旅客生命和財產(chǎn)的安危，氣象服務(wù)的保障亦不容忽視。只要是對航空安全有利的事，不管大小、難易，我們都會積極認(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。

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