民航气象西西南地区人工收集气象报文系统设计与实现
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作者:朱剑明
摘要：针对当前民航西南地区人工收集气象报文经常出现网络中断、设备故障及手工录入出错等问题，设计并实现了一套民航气象西南地区人工收集气象报文系统，提供基于互联网网络和浏览器方式进行气象报文收集功能。系统采用c#语言，在Visual Studio 2013环境下开发，基于.NET架构。
关键词：航空气象;气象报文;人工收集
中图分类号：TP311 文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2020）15-0087-02
1背景
目前民航西南地区机场数量较多，已经在发布气象报文的机场已达50家。而由于各个地方机场建设的情况各有不同，导致地方机场的网络和发报设备不时会故障，出现无法及时通过民航气象信息系统发布气象隋报的情况。
民航西南地区气象中心负担了收集西南地区气象情报的职责，当地方机场出现无法通过民航气象信息系统发布的时候，就需要气象中心进行人工收集气象报文。目前，民航西南地区人工收集气象报文的方式主要是地方机场通过传真需要收集的气象报文给西南气象中心预报室，预报员收到后根据传真内容手工录入到气象报文发布软件中进行收集到民航气象信息系统中。目前民航西南地区没有统一的人工收集气象报文系统。
西南地区地方机场网络易中断，设备故障率较高，导致人工收集气象报文的情况经常出现。而地方机场通过传真方式传输气象报文耗时过长，同时预报员根据传真内容手工录入气象报文容易出错。如果收集气象报文的需求出现在复杂天气保障时，预报员面临多种工作同时进行，工作压力太大。
本文提出了民航气象西南地区人工收集气象报文系统，系统采用B/S（浏览器/服务器）体系结构和Oracle数据库，系统构建在Windows Server平台上，采用ASP.NET架构。该系统着眼于解决上述问题，提供了通过互联网的访问方式，全程电子化一键传输的收集过程，减少人工出错的可能。系统梳理了人工收集气象报文流程，使整个收集过程能有效解决中小机场的痛点，尤其是在复杂天气保障条件下，能较大程度地缓解预报员的工作压力。
2系统分析
根据对民航西南地区50家机场的用户调研，分析出系统设计的原则及功能。
2.1及时性
由于气象报文的时效性较高，现有传真方式加上预报员手工录入的方式平均人工收集一份气象报文时间约10分钟，所以系统需要改进现有收集方式，缩短收集气象报文的时间。
2.2安全性
由于气象报文的特殊性，必须保证气象报文在系统内传输过程中内容不会被修改，并且发布报文的用户必须为所在机场的预报员，才能保证报文的合法性。并且发布在系统中的报文需经过预报员的二次确认无误后方可正式发布。
2.3易用性
由于该系统面向整个民航西南地区机场用户，每个机场用户的使用环境都不一致，包括终端环境、网络环境等。所以该系统必须满足每个机场用户在不同环境下都能使用，保障在应急情况下系统的正常使用。
3系统设计
3.1总体设计
系统主要架构和设备包括系统服务器、防火墙、VPN设备及网闸。系统基于B/S结构，气象中心预报员在内网通过单向网闸及防火墙访问系统，而机场用户则通过互联网的方式通过VPN及防火墙访问系统。
系统流程设计如图1，当机场用户有代收集气象报文需求时，使用互联网登录VPN，并通过VPN进人系统。进人系统后使用分配好的用户名密码登录，然后输入需要代收集的气象报文内容及发布人姓名后上传，经二次确认后正式上传到系统数据库，并通知气象中心预报员审核。气象中心预报员在内网登录系统，使用预报员专属用户名和密码登录后即可对报文进行审核，确认无误后点击复制报文到报文收集系统即可将完成報文收集工作。
3.2安全性设计
系统考虑气象报文的安全性需求，故采取了多种安全性方面设计。首先是用户名密码采用高复杂度设计，并采用MD5加密存储，就算系统数据库暴露其他人也无法获得用户的真实密码。其次是系统流程中对报文多次审核确认，包括机场用户自我确认及气象中心预报员二次审核确认，保证报文收集的合法和正确。最后系统由于是基于互联网访问，所以采取了多种网络安全设备防护，包括VPN、单向网闸及防火墙设备。
4系统实现
4.1MD5加密传输模块
MD5加密传输模块将气象报文及用户名密码进行加密存储传输，部分代码如下：
4.2显示层模块
显示层模块将需收集的报文显示出来供预报员审核确认，部分代码如下：
5结束语
本文设计并实现了一套民航气象西南地区人工收集气象报文系统，系统提供给西南地区机场应急情况下进行人工收集气象报文的解决方案，系统具有良好的易用性，严谨的安全性和及时性，适合所有民航机场用户使用，满足了不同用户对代收集气象报文的需求，解决了目前西南地区民航机场代收集报文出现的各项问题，提高了工作效率，保障了业务正常运行。
系统于2018年9月上线后运行至今，运行结果达到了预期的目标，平均每家机场人工收集一份气象情报的全程所需时间由10分钟缩短至1分钟。截至目前已为西南地区中小机场收集了300余份报文，累计为预报员节约3000+分钟工作时间，收集报文过程中未发生任何安全问题。各个机场用户反映该系统可长时间运行稳定，能够为西南中小机场提供便捷的人工收集气象情报服务，减少气象中心预报员的工作量，保障西南地区气象情报收集工作正常进行。
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