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            航空气象数据库系统通信分系统设计解析

            摘要石家庄国际机场目前在用的航空气象数据库系统是由通信分系统数据库分系统综合服务平台组成主要通过从多种渠道获取气象数据对数据进行各种后续处理并生成相关产品在保证数据库应用系统和数据安全的前提下向更多的用户提供气象信息服务其中通信分系统是航空气象数据库系统的核心组成本文通过软件设计的角度从通信分系统的整体结构规格需求概要详细设计角度通过设计小案例对通信分系统进行了简单解析可以了解航空气象数据库系的数据库分系统服务平台的设计完成思路

            关键词数据库;通信分系统设计;航空气象

            引言

            在中国民用航空领域中航空气象数据库系统需要具有飞行气象情报及气象资?#31995;?#20132;换备供存储等能力由相关网络设施通信分系统及数据库分等部分组成石家庄正定国际机场目前使用的该系统与民航?#26412;?#27668;象?#34892;?#32852;网接收并汇交相关气象情报及资料向其汇交本地雷达自观报文等气象资料同时接收其下发的国内国际飞行所需的综合航空气象情报信息为石家庄航空安全提供保障下面将以通信分系统为例以软件设计角度对系统需求概要详细设计等三个阶段进行简单解析从而更加容易理解该系统的通信分系统

            一系统整体结构设计

            由上图所示石家庄机场的航空气象数据库系统主要由气象数据收集处理和信息应用组成展示时气象信息使用用户通过局域网以web网页或飞行文件综合方式获取航空中所需气象情报

            业务处理部分主要包括气象数据库和通信分系统可通过通信系统收集处理民航报告常规报告自动观测资料(AWOS)风温廓线仪自动站资料Bufr资料Grib资料Fax资料卫星云图资料本地图形图像资料多媒体资料雷达等资料随后通过预报综合平台及网页版的形式进行气象信息业务的展示数据库管理子系统采用客户机服务器方式可对资料处理数据库等进行实时监控和管理有资料处理子系统和数据库管理子系统

            二通信分系统需求设计

            通信分系统是航空气象数据库系统中最重要的组成部分它负责全系统的气象资料接收检查与处理发送及请求的应答本通信分系统分为通信系统以及监控维护操作平台为数据库分系统和数据交换服务器提供数据源支持一个数据源同时向多个本地相同数据库提供数据的功能在系统设计时满足了以下需求

            2.1 在通信分系统?#34892;?#35201;配备一个通信前置机数据传输同时支持AFTNPSTN和网络传输模式

            2.2 以安全可靠为重点监控系统对监控的内容出现异常的情况下以声音?#20102;?#25110;者不同颜色进行告警

            2.3 对气象资?#31995;?#22788;理达?#38454;?#30830;及?#20445;?#20445;证地区?#34892;?#36890;信主机与地区?#34892;?#25968;据交换服务器?#31995;?#25968;据实时完整一致

            2.4 充分考虑操作的方便将监控和操作与通信分系统整?#31995;?#19968;起开发以鼠标为主键盘为辅的图?#20301;?#25805;作界面应有详尽的联机操作手册界面设计合理逻辑清晰使用方便颜色的搭配应美观大方

            2.5 与其他分系统间的接口要尽量简单使各分系统?#25910;?#26102;不影响其他分系统为基本考虑并易于界定?#25910;系?/p>

            2.6 利用通信中间件?#30446;?#25918;性与其他分系统的信息传输尽量采用通信中间件

            2.7 通信分系统应用软件应设有守护程序确保通信应用软件的主进程不间断运行

            三通信分系统概要设计

            通信分系统在概要设计时要求有以下?#38469;?#26465;件

            3.1 安全可靠为重点对气象资?#31995;?#22788;理达?#38454;?#30830;及时

            3.2 充分考虑操作的方便将监控和操作与通信分系统整?#31995;?#19968;起开发以鼠标为主键盘为辅的图?#20301;?#25805;作界面应有详尽的联机操作手册界面设计合理逻辑清晰使用方便颜色的搭配应美观大方

            3.3 与其他分系统间的接口要尽量简单使各分系统?#25910;?#26102;不影响其他分系统为基本考虑并易于界定?#25910;系?/p>

            3.4 利用通信中间件?#30446;?#25918;性与其他分系统的信息传输尽量采用通信中间件通信分系统应用软件应设有守护程序确保通信应用软件的主进程不间断运行

            四通信分系统详细设计

            通信分系统的详细设计是根据上述功能需求书功能规格说明书和概要设计说明书完成的对通信分系统各个进程间?#30446;?#21046;流程和数据流程说明了组成各个进程的主要模块每个模块的具体功能输入输出参数和数据流程以及通信分系统与数据库分系统图形图象制作分系统之间的接口输入输出数据流程

            4.1 系统程序结构

            通信分系统的业务处理部分包括通信主机?#31995;?#36890;信软件和通信分系统的监视维护和操作界面业务处理部分是实时系统负责不同气象要素收集发送缺漏报文图形文件要报处理通过MQ管道?#38469;?#21644;多进程方式提高数据处理效率通过内消息队列管理交换进程间信息?#23433;?#25968;异步线路资?#31995;?#21457;送接收;气象资?#31995;?#26816;查与处理;电报公报报告信息处理;监控维护维修监控平台综合化;MQ通道管理报文处理发送;数据库落地文件的生成等?#38469;?#35813;通信子系统所包括的功能

            4.2 通信业务处理结构示意图(图2)

            4.3 通信业务处理部分功能列表

            4.4 通信分系统起始程序(inimss)

            以系统起始程序为例该程序对整个分系统使用的全程区进行起始并按起始表格文件($homw/ini/mssini.ini)的指定在全程区生成所有表格同时本程序还要起始作为信息交换的工作区(即各子分区)

            在本分系统中大部分进程需要使用全程区进行控制信息(排队)及数据信息交换为了方便全程区的使用在每个使用全程区的程序?#34892;?#35201;生成一个程序头存放全程区各个表格的指针对于该表格的生成本分系统提供一个函数xmapse.cxmapse.c的输入参数为全程区的名字结果是将程序头进行起始而该程序头的指针是pgl

            4.5 监控导航

            依据航空气象用户尤其是设备保障用户的需求提高监控维护的直观性和高效性需要将运行状态维护维修界面图?#20301;?#20197;监控部分导航条项为例它提供监控功能的总导航包括进程状态线路状态缓冲区及文件系统状态排队状态MQ队列及通道状态操作系统状态加载并显示相关界面并将通过通信链路接收到的后台程序定时发送的监视信息显示在相关界面上

            五结束语

            通信分系统软件是航空气象数据库系统工程中的一个重要系统在设计开发过程中从用户的功能需求非功能需求和系统的外部接口关系为设计依据遵循工程的总体概念体系结构和总体布局完成了通信分统软件进行功能分解和部件级(CSC)模块等设计

            通过对通信分系统的解?#20102;?#36335;更可以完成对整个航空气象数据库系统的分析通过深入解读分析系统的办法提高了系统安全因为这是深入做该系统安全保?#31995;?#37325;要手段

            参考文献

            [1]太极计算机股份有限公司.民航气象传真广播系统通信分系统使用手册200810.

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