Введение к работе
Актуальность тени.
Персональные ЭВМ и рабочие станции, основанные на мощных микропроцессорах серии Intel, стали основой информационных систем обработки данных. Широкое применение ПЭВМ, их доступность, развитое системное и прикладное математическое обеспечение явились причиной того, что системам обработки данных на персональных ЭВМ уделяется в последнее время много внимания.
Реализация на ПЭВМ первичной обработки оперативных данных наземных и спутниковых измерений имеет ряд существенных особенностей, основными из которых являются: значительное разнообразие поступающей информации (данные гидрометеорологических наблюдений в кодах FM.данные дистанционного зондирования со спутников в растровой форме, результаты численных анализов и прогнозов в кодах GRIB, BUFR); необходимость совмещения во времени операций приема, накопления и обработки данных в режиме реального времени; случайный характер поступления различных типов данных; наличие в текстах поступающих сообщений значительного числа синтаксических ошибок, что вызывает необходимость визуального контроля и интерактивной корректировки ошибок. '
Принципиальным для такого рода систем является возможность приема высокоскоростных транспортных потоков, как правило в ОС UNIX . Система обработки данных на основе ПЭВМ в этом случае строится на базе локальной сети ПЭВМ или для этой цели применяется супер-ПЭВМ с многопользовательской операционной системой. Очевидно, что применение многопользовательской системы дает существенные преимущества по сравнению с локальной сетью, как по эффективности, так и по затратам на создание и эксплуатацию системы.
Цель работы и запячи исследования.
Целью работы является создание методики первичной обработки гидрометеорологической информации, поступающей в различных формах ( символьной и бинарной ) и с различной интенсивностью (от 2400 бит/с - данные наземных наблюдений, до 2.56 Мбит/с -цифровые данные метеорологических ИСЗ ). При выполнении работы поставлены и решены следующие задачи:
-
Построение процедурного языка описания основных кодовых форм FM WM0 и создание на его основе программного обеспечения декодирования текстов метеорологических сообщений, поступающих по линиям связи.
-
Разработка методики и Си-реализации первичной обработки бинарных кодовых форм BUFR и GRIB.
-
Создание математического обеспечения специализированной базы оперативных данных, обеспечивающей накопление информации, доступ к данным и текущий мониторинг их поступления.
4. Разработка аппаратных средств и системного математического обеспечения для ввода и разбора транспортных потоков большой интенсивности (цифровой информации метеорологических ИСЗ). 5. Организация информационного обеспечения пользователей на базе сетевого интерфейса TCP/IP.
Научная новизна работы заключается в слеующем: - разработана методика, алгоритм и программная реализация процедурного языка описания и декодирования символьных текстов метеорологических сообщений; показана достаточность предложенных языковых средств для надежной интерпретации основных кодовых форм FH ВМО;
предложена Си-реализация первичной обработки бинарных информационных потоков, включая код GRIB и коды, используемые при передаче цифровых данных метеорологических ИСЗ;
на базе ПЭВМ и мультипользовательской операционной системы реализована технология, обеспечивающая в масштабе реального времени прием, обработку и накопление данных;
Практическая значимость работы:
реализована технология первичной обработки гидрометеорологической информации, поступающей по каналам ГСТ, формирования в режиме реального времени специализированной базы данных:
разработаны, прошли опытную эксплуатацию аппаратные средства и специализированное системное математическое обеспечение "прозрачного" ввода информации в ПЭВМ для метеорологических ИСЗ METEOSAT, N0AA; предложена и апробирована эффективная технология ввода и первичной обработки на ПЭВМ информационных потоков интенсивностью до 10 Мбит/сек:
разработаны и апробированы программируемые контроллеры цифрового ввода и специализированное системное математическое обеспечение для ввода общеобъектовой, гелиогеофизической и телевизионной информации первого отечественного метеорологического ИСЗ ГОМС;
создана распределенная вычислительная сеть, позволяющая доводить информацию до потребителей, включая Гидрометцентр Ро-сии и Институт прикладной геофизики;
развито системное и доработано прикладное математическое обеспечение первичной обработки метеорологической информации в среде операционных систем MS-DOS и UNIX.
Созданная технология функционирует в рамках единого микропроцессорного комплекса обработки научной и объектовой информации НПО "ПЛАНЕТА".
На зашиту выносится;
Методика, математическое обеспечение и ПЭВМ-реализация в среде мультипрограммной операционной системы и пользовательского интерфейса TCP/IP технологии первичной обработки гидрометеорологической информации, поступающей в символьной и бинарной формах.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Ученом совете, научных семинарах и конференциях Гидрометцентра России (Москва. 1989-1993 гг.). Всесоюзном семинаре "Системы экологического контроля вод" (Севастополь, 1991 г.). международном научном семинаре "Космический мониторинг" (Украина, Киев, 1993 г.), международном научно-техническом семинаре "Экологический мониторинг" (С-Петербург. 1993г.). Научно-техническом совете НПО "ПЛАНЕТА" при обсуждении результатов НИР (Москва. 1994-1995 гг.)
Публикации. Основные результаты диссертационной работы опубликованы в 10 печатных работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Работа изложена на /2.страницах, включая 20рисунков. Список литературы содержит ІІ наименований, из них {Zna английском языке.
