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基于Python的气象观测发报及线路监控系统设计
资料介绍
概述了民航气象观测报文准确及时发布的重要性，介绍了长沙黄花机场民航湖南空管分局气象观测现有发报的传输保障方式。现有传输保障方式存在手段单一，节点有较多的安全隐患，因此基于Python语言设计了气象观测发报及线路监控系统。该系统实现了串口和网络两种方式发报，能实时检测现有报文线路是否正常，一定程度上优化了保障手段，降低了安全风险，从而提高气象服务质量水平。
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（完整内容请下载后查看）Computer Era No. 9 2019
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DOI：10.16644/j.cnki.cn33-1094/tp.2019.09.011
基于Python的气象观测发报及线路监控系统设计
周祖锡
(民航湖南空中交通管理分局，湖南 长沙 410137)
摘
要：概述了民航气象观测报文准确及时发布的重要性，介绍了长沙黄花机场民航湖南空管分局气象观测现有发报
的传输保障方式。现有传输保障方式存在手段单一，节点有较多的安全隐患，因此基于Python语言设计了气象观测发报
及线路监控系统。该系统实现了串口和网络两种方式发报，能实时检测现有报文线路是否正常，一定程度上优化了保障
手段，降低了安全风险，从而提高气象服务质量水平。
关键词：气象观测报文；Python语言；报文线路监控；安全风险
中图分类号：TP311
文献标志码：A
文章编号：1006-8228(2019)09-36-04
Design of the meteorological observation transmitting telegraph and line monitoring
system using Python
Zhou Zuxi
（The Civil Aviation Air Traffic Management Bureau of Hunan, Changsha, Hunan 410137, China）
Abstract：The importance of accurate and timely release of civil aviation meteorological observation telegraph was outlined in this
paper, and the current transmission guarantee mode of transmitting telegraph of the civil aviation air traffic management bureau of
Hunan in Changsha Huanghua airport was introduced. There are many hidden dangers in the existing transmission guarantee mode,
such as single means and more nodes. To solve the problems, the meteorological observation transmitting telegraph and line
monitoring system based on Python was designed, it realizes the serial port and network two ways transmitting to send message,
and can detect whether the existing message line is normal in real time, which optimizes the safeguards to a certain extent and
reduce the safety risk effectively, so as to improve the quality of meteorological services.
Key words：meteorological observation telegraph；Python；telegraph line monitoring；safety risk
用 航 空 气 象 服 务 机 构 需 通 过 航 空 固 定 电 信 网
0 引言
（AFTN）、民用航空气象信息系统、网络等有效手段交
换飞行气象情报。
机场气象台、机场气象站应当按照民用航空气
象地面观测和报告的规定发布机场天气报告[1]，行业
里把机场天气报告简称为气象观测报文，它是飞行
气象情报的一种，它的及时、准确发布，对保证航空
安全起着非常重要作用[2]。中国民用航空局非常重
视机场天气报告的发布，在《民用航空飞行气象情报
发布与交换办法》中明确规定，气象观测报文的交换
时效是正点或半点的 5 分钟内；在《气象业务差错标
准》中明确，机场天气报告迟发 10 分钟以上属严重差
错事件；在《中国民用航空气象工作规则》中提到民
在民航系统，用来发布气象观测报文的软件并不
统一，有些是自己研发的；有些是用自动气象观测系
统附属功能；有些是用民用航空气象信息系统附属功
能等，保障手段主要是通过 AFTN 和气象数据库系统
（MQ 方式传输）。长沙黄花机场民航湖南空管分局气
象观测报文是通过中南空管局研发的软件发布的，见
图 1。从图 1 可以看出，主、备发报终端都是通过串口
方式，中间传输节点有转换器、FA36、SDH 等主要通信
收稿日期：2019-04-10
作者简介：周祖锡（1983-），男，湘潭人，硕士研究生，工程师，主要研究方向：气象设备维护维修。
计算机时代 2019 年 第 9期
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设备（传输距离较远），传输保障手段单一，节点较多，
1.3 开发语言
存在很大的安全隐患；如果中间节点故障或者转报机
故障，会影响观测报文的发布，很容易造成气象严重
差错事件。
本 文 采 用 Python 语 言 进 行 开 发 。 Python 由
Guido van Rossum 于 1989 年底发明，第一个公开发
行版发行于 1991 年。Python 有很多优点[3-4]：如语言
优雅、简单、实用、易读懂；Python 语言内置了主流语
言都必备的基础工具和特性，使其在安装后就能立即
使用；Python 语言本身还带有一个可视化的集成开发
环境、一个可视化类库和许多其他工具；拥有完善的
标准库和接口，可以进行混合编程等。
软件用户界面用 wxFormBuilder 开发的，该软件
是一个开源跨平台的所见即所得的图形用户界面生
成器，可以翻译 wxWidget GUI 设计成 C++，Python 和
PHP 或 XML 格式；先通过该平台设计软件用户界面，
再将相应生成的Python语句拷贝出来，作为一个Class
嵌入主程序。
图1 现有气象观测发报流程图
本文目的在于，设计一款软件来解决现有气象观
测发报传输保障单一、节点较多的安全隐患，同时能
实时检测现有报文线路是否正常，优化保障手段，从
而提高气象服务质量水平。
2 数据采集及发报前端部分
本部分主要实现数据采集和编发报功能，数据采
集功能：主要是从自动气象观测系统里获取数据，并
将数据解析，显示；编发报功能：根据实时采集数据，
定时提醒发报或者手动编报，然后根据选择发报方
式，将报文发出，其中信号流程如图3。
1 系统设计
1.1 需求分析
⑴ 能实时采集自动气象观测系统数据；
⑵ 根据采集数据编发报文；
⑶ 通过异步（RS232）及网络方式发送报文；
⑷ 能实时监测异步（RS232）发报物理线路；
⑸ 能存储发送报文内容。
自动气象观测系统它与飞行密切相关，是民航地
面保障不可或缺的部分[5-6]；可以提供风向、风速、温湿
度、气压、能见度等气象要素，管制人员根据这些气象
要素指挥飞机的起飞和着陆；该系统输出标准数据格
式，其他系统可以通过 RS232 或者网络的方式从自动
气象观测系统里的TS16设备获取，本文设计系统是通
过网络方式获取该系统数据的（见图2）。
1.2 系统总体框架
根据需求分析，对系统框架进行了初步设计，具
体如图2所示。
图2 系统总体框架图
系统主要分为两部分：一部分为数据采集和发报
前端；一部分为报文线路监控及转发，在下面文章中
将详细介绍这两部分。
图3 发报前端信号流程
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