云计算技术在民航气象业务上的应用研究

云计算技术在民航气象业务上的应用研究

成丰

江苏省无锡苏南硕放国际机场 214000

摘要：随着航空事业的迅猛速发展，民航流量越来越大，对航空气象服务的需求也越来越精细化。为了给航空气象用户提供更为优质的气象服务，可以在民航气象业务中充分应用云计算技术。本文首先阐述了云计算概念和云计算技术特点，并重点探讨了计算技术在民航气象业务上的应用，以供同行参考。

关键词：云计算技术；民航气象业务；应用

引言

近些年来，社会各行各业均开始运用云计算技术，以期获取更多的发展空间。对于民航气象领域而言，也毫不例外。云计算是近年来业界最热门的领域之一，并逐步由理论走向现实。云计算技术的使用促使传统IT领域的服务形式得到彻底的转变，利用自动化、大批量、规范性以及按需获取的方式，为用户带来了很大的便利，在降低成本的同时给予了相对宽泛的资源供应以及配置布局的及时性，摈弃了基础设施的繁杂棘手性，使运营管理更加方便、快捷、简单。现如今，我国的航空领域实现了跨越式发展，民航运输流量越来越大。而与此同时航空运输业受气候因子的影响特别大，及时、可靠的气象采集、信息发布等气象服务与航空飞行安全、民航企业和乘客等之间具有紧密联系。因此，为了更好地开展民航气象业务，需要充分发挥云计算技术的作用。本文首先分析了云计算概念、云计算技术特点和民航气象业务现状，并重点探讨了云计算技术在航空气象业务的应用前景。
1 云计算

1.1 云计算概念

云计算是一类关于Internet的有关服务的延伸、运用以及交付形式，一般涵盖凭借网络来给予动态易延伸且时常为虚拟化的资源^[1]。

关于云计算的概念，角度不一样其所表达的含义也有所区别。

（1）从应用的角度来定义：相关研究和实践证明，云计算既不属于一类计算，也不属于一个简单的技术概念，其属于一种如何基于现有互联网将全部的硬件以及软件进行有机结合，有效运用以及调整全部的信息资源，凭借缔造一种全新的服务方式，抑或是可以给予服务的一类新的系统布局，为用户给予各类不一样的层次、不一样的需求的效率高、成本低的自动化、智能性的信息服务。

（2）从技术方面进行定义：云计算可以看作为并行计算、网格计算以及分布式计算的开发，还可以看作计算机科学概念的具体业务展现。

现阶段，行业内普遍认可的云计算的定义主要是由美国国家标准同技术研究院（NIST）于2011年进行界说的:云计算是属于一类凭借便捷的、按需配置的计算资源池内享受服务的形式。云计算业务资源需要凭借相对简单的交互或者是管理过程支持快速地部署以及发布。

1.2 云计算技术的特点

（1）规模特别大。“云”具备特别大的规模。谷歌云计算已经拥有超过一百万台服务器，而微软、亚马逊、IBM、雅虎等“云”都拥有数十万台服务器。“云”可以为用户提供超强的计算能力。

（2）可靠性强。“云”使用诸如多个数据副本的容错能力和计算节点的互换性之类的方式来确保服务的可靠性。云计算技术的应用要比运用本地计算机更加可靠。 云计算技术一般通过冗余提供数据处理服务。在出现许多计算机单元的条件下，系统中会发生许多错误，冗余的使用可以减少错误发生的可能性，并且有效确保了数据的可靠性。

（3）强大的服务。 从广义上讲，云计算事实上属于一种数字服务，并且此服务比以前的计算机服务更方便。用户无需了解云计算的具体机制即可获得对应的服务。

（4）可用性较强。云计算技术在存储和计算能力方面作用特别大，云计算技术比过去的计算机技术的服务质量要高得多。此外，它还可以在节点检测中执行智能检测，这在消除问题的同时也不会影响系统。

（5）支持大数据处理。底层的云计算需要面对大量的基本软件和硬件资源。 在上层，它需要能够同时支持大量异构服务；并针对特定业务，通常也需面对很多用户。 基于此，云计算需面对海量的信息交互，同时需要有效、稳定的海量数据通信/存储系统的支持。云计算技术能够对大数据进行存储和计算。

2航空气象业务运行现状

民航气象业务的开展通常由三级气象服务机构（民航气象中心、民航区域气象中心以及机场气象台（站））承担，涉及到民航气象中心、7个区域气象中心以及160多个机场气象台（站），9个国际航空气象监测站。三级业务组织之间构成了一体化业务运行和服务体系，即逐级实施运行管理和业务指导、逐级发布业务指导产品以及质量监控，逐级通报系统运行信息；此外，针对航空气象用户实行分级服务^[2]。

3 云计算在航空气象业务中的作用

目前，在民航气象服务运行体系逐级运行管理和业务指导下，民航气象服务体系由民航气象中心牵头，下设7个地区气象中心，分别是华北、东北、华东、西北、西南、中南以及新疆地区气象中心。目前的运行模式是：民航气象中心主要职责是担负国内外航空气象信息数据的交换，同时将民航气象信息数据转发至7个民航区域气象中心，地方机场的民航气象站气象信息数据的获取由地区气象中心转发。随着民航气象服务的不断发展，用户对气象数据应用的要求愈来愈精细化。在分级管理形式下，民航气象服务系统所形成的大量数据在当前运行模式下越来越突出。数据存储能力、计算能力以及处理能力远远不能满足用户的需求。云计算的出现无疑为民航气象大数据提供了一个全新的解决方案。这样一来，在现有的运营模式中，可以把民航气象中心和区域气象中心当做大型航空气象数据计算以及存储中心。根据现有的业务需求，每个中心具有数千亿次大数据计算和存储功能，同时构建硬件平台，依托关键技术，可以大幅提升数据处理能力，并将这些关键资源以及关键技术集成在一起，构成“航空气象云”为外部服务提供了统一的Web服务界面，最终会构建通用的民航呼吸信息服务平台，增强气象数据共享能力

^[3]。

4 云计算在航空气象业务中的具体应用

4.1 计算云

云计算凭借其超强的计算功能为海量天气数据的计算提供了极大便利条件。 云计算通过虚拟计算中心可以集中存储、I//O接口设备，存储和计算功能，从而为整个民航气象中心、民航区域气象中心和机场气象站（站）三级给予服务。借助于内部ATM网络的访问，还可以对天气数据进行直接访问，在几秒钟内处理成千上万的信息，并在较短时间内获得各类气候数据，有效规避了过去因带宽限制而导致的数据延迟问题。

4.2 存储云

在当前的网络中，建立了数据“存储云”以集成若干个分散且不相关的数据库数据，并形成数据库服务器的集合。如此一来，用户可以随时访问相同的数据，从而增强了数据的一致性与使用率，使得数据存储的冗余有所减少，可以满足用户对于业务的精细化需求。

4.3 服务云

云计算的思想是基于Web作为前端，而信息资源位于后端。若部署云计算平台，提供网络计算服务，使用云计算技术对民航气象中心和7个区域气象中心的计算机资源进行节约中恶化，以及将机场气象站作为云端，构建国家航空气象信息管理服务云平台，实现系统中信息资源的集中管理以及动态配置，构建跨区域的资源存储以及备份机制，支持区域业务的相互备份。凭借这项技术，用户将获取统一的数据界面以及个性化的航空气象服务，大家仅需使用现有的民航ATM网络即可方便地使用“航空天气云”为广大用户提供的气象产品，天气视频说明和其他气象服务，以帮助航空用户实时​​获取天气情况。

参考文献：

[1]虞慧群.云计算技术的应用及发展趋势综述[J].微型电脑应用，2011(10).

[2]智军，郭燕妮.浅析云计算技术在民航气象业务上的应用[J].计算机与信息科学 ，2016（8）：168.

[3]路晶.云计算技术在民航气象业务上的有效运用[J].数码世界，2018（3）：68.

作者简介：成丰（1992.10）男，汉族，江苏省无锡人，本科学历，助理工程师，从事民航气象预报工作。