Linux系统下CINRAD/CA型天气雷达在气象业务中的使用指南

杨昌洪 熊永花 杨胜忠 辛娟

摘  要：2020年初，黔东南州榕江CINRAD/CA型固定式双偏振多普勒天气雷达完成各项功能调试并投入运行，该型号天气雷达主要用于监测、跟踪、预警强雷雨、冰雹、下击暴流、晴空风切变等中小尺度天气系统。由于其采用的是Linux操作系统，虽然具有更好的稳定性和安全性，但在人机交互上与Windows系统有一定的差异，文章主要介绍在Linux系统环境下业务软件的安装配置、历史基数据的反演方法及相关注意事项，满足用户对气象数据的分析需求。

关键词：Linux;双偏振雷达;基数据

中图分类号：TP391.1     文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）06-0126-03

The User Guide of CINRAD/CA Weather Radar in Meteorological Service

under Linux System

YANG Changhong1，XIONG Yonghua1，YANG Shengzhong1，XIN Juan2

（1.Meteorological Bureau of Qiandongnan Prefecture，Guizhou Province，Kaili  556000，China;

2.Meteorological Bureau of Huangping County，Guizhou Province，Huangping  556100，China）

Abstract：At the beginning of 2020，the CINRAD/CA fixed dual polarization doppler weather radar in Rongjiang of Qiandongnan Prefecture has completed all functions debugging and put into operation. This type of weather radar is mainly used for monitoring，tracking，early warning of strong thunderstorm，hail，downburst，clear sky wind shear and other small and medium scale weather systems. Because it adopts Linux operating system，although it has better stability and security，it is different from Windows system in human-computer interaction. This paper mainly introduces the installation and configuration of business software，the inversion method of historical base data and related precautions under Linux system environment，so as to meet the needs of users for meteorological data analysis.

Keywords：Linux;dual polarization radar;base data

0  引  言

Linux系统环境下，与传统的Windows系统不同，使用者在不了解Linux系统的相关命令和操作方法时，会对雷达业务软件的安装和使用造成困难，不利于预警预报业务的开展。加之黔东南汛期连年遭受暴雨、冰雹、雷雨大风等灾害性天气的影响，推广新建雷达在全州各级气象台站的应用，加强新建双偏振天气雷达的业务预报应用和科研分析应用显得尤为必要。本文着重在雷达Linux系统、雷达业务软件安装方法和注意事项上作详细的解释说明，为各级台站用户提供相应的使用指南。

1  操作系统的安装

榕江双偏振多普勒天气雷达采用Linux CentOS 6操作系统，由北京敏视达雷达有限公司提供的KickStart引导盘进行安装，引导盘会将操作系统的安装的选项全部选择好，光盘中定义了所有用户所需的配置和选项，只需按照安装步骤进行选择和确认即可[1]。首先将光盘放入光驱，开机启动电脑时按住F12（戴尔电脑）进入Bios设置光驱启动，设置完成后保存退出重启电脑，此时启动会从光盘引导，确认即可，选择第一行“Install KickStart to SATA hard drive sda”接下来等待计算机将操作系统安装完毕。当系统安装完成后，会弹出用户登录界面，输入初始密码（RDA）即可进入操作系统桌面。

2  业务软件的安装

2.1  Linux系统及相关命令介绍

Linux，全稱GNU/Linux，是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统，是一个基于POSIX和Unix的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。Linux不仅系统性能稳定，而且其核心防火墙组件性能高效、配置简单，保证了系统的安全[2]。与Windows系统不同，Linux系统在操作上需要依靠各种命令来完成，因此要运用好Linux系统需要对其操作命令进行系统的学习。

Linux命令是对Linux系统进行管理的命令，是系统正常运行的核心，与传统的Windows系统不同，在对雷达业务软件进行安装中，需要运用到各种常用的Linux命令来执行人机交互。业务软件的安装主要涉及用户切换命令su-、目录切换命令cd、建新和删除目录命令mkdir与rmdir、软件挂载命令mount以及重启和关机命令reboot与shutdown。

2.2  雷达业务软件的挂载安装

台站使用上主要涉及雷达产品生成子系统RPG和主用户处理系统PUP的操作和应用，因此本文主要介绍RPG和PUP软件的安装方法和使用说明。系统安装完成后，第一步，将业务软件的安装包（ISO格式）拷贝到计算机，通常拷贝到桌面上。软件安装包文件名因版本差异会有不同（本次使用的安装版本是rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso和pup-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso）。

进入桌面点击右键，弹出菜单后，单击“Open in Ter-minal”，会出现Linux命令窗口。将系统切换到root模式，在窗口中输入“su-”，输入密码（radar）回车。可以看到系统已经切换到root模式，检查/mnt/cdrom目录是否存在（mnt为Linux预留的挂载目录），此时要用到cd命令，在命令窗口输入cd/mnt，接着输入ls，会列出目录下的列表cdrom，说明该目录存在。如不存在创建该目录mkdir/mnt/cdrom，然后重复以上命令进行查询。满足条件后接着是软件挂载，切换root模式后进入桌面目录，在命令窗口输入cd/home/rda/Desktop进入事先拷贝的目录，会看到前缀变为“[root@RDA Desktop]#”，接着要用到挂载命令mount，它可以将分区作为Linux的一个“文件”挂接到Linux的一个空文件夹下，从而将分区和/mnt这个目录联系起来，因此只要访问这个文件夹，就相当于访问该分区。使用mount命令输入mont - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom，执行该命令需要切换到ISO文件所在的目录，如ISO在桌面上，则切换到桌面命令为cd/home/rda/Desktop，挂载成功后，在/mnt/cdrom目录中会有安装文件。

接着进入cd/mnt/cdrom目录，执行安装脚本.istall启动安装，安装过程中会弹出安装详情及进度（此处省略），等待2分钟后提示软件安装完成，同样的方法将PUP软件进行挂载，完成后输入reboot重启进入桌面后就可以看到之前安装的两个软件，联系厂家注册配置后便能使用。相关命令代码在进入Linux命令面板后输入，等待软件安装完成，具体操作为：

[ rda@RDA Desktop]$ su -

Password：

[root@RDA ～]# cd/mnt

[root@RDA mnt]# ls

cdrom

[root@RDA mnt]# cd/home/rda/Desktop

[root@RDA Desktop]# mount - loop rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA～]#cd/home/rda/Desktop

[ root@RDA Desktop]# mount -o loop' rpg-11.3.5-C.DP.el6.x86_64.iso/mnt/cdrom

[ root@RDA Desktop]# cd/mnt/cdrom

[ root@RDA cdrom]#./install

Preparing. . .##########################################################[100%]

...

Reboot .

3  软件的使用及历史数据的繁衍

3.1  RPG参数配置

PUP与RPG的链接通常分为报本机连接和与其他计算机连接的形式，通常RPG和PUP分别安装在不同的计算机，便于使用和区分。

通信连接设置：（1）RPGCW—单元控制—RDA连接，线号1：站点代码—Z9096），IP地址（RDA计算机IP地址），控制（Enable）;（2）PUP连接，线号1：设置名称，IP地址（PUP电脑IP地址），类型（PUP），控制（Enable）;（3）基数据输入，站点（Z9096），格式（Default），路径（/opt/rpg/input），回放基数据（Yes），控制（Enable）[3]，RPGCW控制界面以及连接设置如图1所示。

存档设置：基数据存档：RPGCW—存档—基数据存档，根据需要设置存档的路数。

第1路：设备名称：local（本地数据存储），存档设置—是否启用（Yes），格式（CINRAD），文件名（Default），压缩（BZ2），目的路径设置—类型（Local），路径（/opt/rpg/archive），文件夹结构（按天分目录）。

第2路：设置名称：Qdn（黔东南州局共享），存档设置—是否启用（Yes），格式（CINRAD），文件名（CMA），压缩（BZ2），目的路径设置—类型（FTP），IP地址，端口，用户名，密码，路径。

3.2  PUP参数配置

通信连接设置：PUP專业版—设置—连接设置—输入RPG电脑IP地址。

存档设置：PUP专业版—存档—存档设置，根据需要设置存档路数。

第1路：配置设备名称：local（本地数据存储），是否启用（Yes），压缩（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存档路径设置，类型（Local），如路径（/opt/pup/local），文件夹结构（按天分目录），保留（xx）天。

第2路：配置设备名称：Qdn（黔东南州局共享），是否启用（Yes），压缩（None），格式（CINRAD），文件名（Default），存档路径设置，类型（Local），如路径（/opt/pup/Qdn），文件夹结构（按天分目录），保留（xx）天。例行请求：PUP专业版—例行产品请求—选择产品，右击，选择存档设备：Qdn，Local—保存。

此时RPG与PUP基本配置完成，等待雷达产品生成子系统进行数据生成，RPG处理即可接收数据，具体配置方法如图2所示。

3.3  基数据的回放及处理

回放基数据在基数据缓存列表中选择回放，如数据不在缓存中，需要将数据加入基数据缓存中。需要注意的是，回放历史基数据时，需要将与上级用户的共享断开，连接其中指定的一台用户，否则会出现输出的产品与实际监测不符的情况。

基数据回放：打开RPG控制面板，单击：存档—基数据管理。选择要加入回放的基数据，设置站点后点击右键或者下方回放按钮便可对基数据进行回放，此时在与RPG连接的PUP用户，便能收到处理后的雷达产品，同时也可向系统请求衍生产品。

4  软件安装挂载常见问题

本次业务软件的安装和运行是在Linux系统下进行，操作方法的不同可能會给安装带来一些问题，主要包括Linux系统的安装、Linux命令的执行以及系统环境的部署等。

4.1  系统的要求

雷达运行的专业气象软件，首先对计算机的配置和稳定性有一定的性能和配置要求，业务软件在开发测试中会针对特定的机型进行调试，在系统的上会做一些修改和调整，因此在操作系统的安装上会对计算机的机型有一定的要求，主要支持戴尔Precision 5820系列、惠普Z40、Z60系列的机型，因此在安装该系统时，尽量选择对应的机型进行安装调试。

4.2  Linux命令及系统配置常见误区

多数命令代码在敲击过程中往往会出现缺漏的情况，因此对于软件的安装挂载失败要核实命令是否正确，包括空格、斜杠等各种符号的书写确保不遗漏，熟悉常用的Linux命令有助于用户更好地使用Linux系统。另外就是对业务软件的设置上，保证网络正常的情况下，利用ifconfig命令查看系统的IP设置是否正确，打开业务软件检查RPG与PUP的连接是否畅通，雷达信息参数的设置是否正常，确保产品的生成信息能够对上站点信息。

5  结  论

Linux系统凭借其自身的优势在各领域得到广泛应用，本文详细介绍了在该环境下RPG、PUP的挂载安装方法和注意事项。自榕江新建雷达建成投入业务试用以来，黔东南州气象局气象探测与信息中心陆续在榕江和从江县局搭建两个雷达数据传输中心，依托全省覆盖的业务内网布局优势，将雷达数据实时分发到各县局业务平台，满足了全州各县市气象台对新建双偏振天气雷达产品的调用和分析需求。

该项目的实施有利于新建雷达的业务化，同时为台站业务人员提供了有效的使用指南，熟悉Linux操作系统，同时推广新建雷达在黔东南各个县市气象台站的应用，在对雷达数据的获取上相对于SWAN一体化业务平台回波拼图更具时效性和独立性。通过将雷达投入到业务运行，不仅是对雷达业务应用的实际运用评估，更能充分发挥雷达预警预报业务在防灾减灾中的应用。

参考文献：

[1] 钟常鸣，邹武，李云川.CINRAD/SA雷达LINUX操作系统安装解析 [J].气象研究与应用，2014，35（z1）：30-31.

[2] 陈国强.嵌入式Linux操作系统的研究 [J].计算机光盘软件与应用，2014，17（1）：96-97.

[3] 梁慧，贤雲，黎直，等.新一代天气雷达Linux环境软件系统安装应用 [J].电脑知识与技术，2019，15（19）：244-246.

[4] 高莹，孙隽婵，焦传阳，等.Linux操作系统的开发和应用探索 [J].产业与科技论坛，2018，17（1）：48-49.

[5] 邵楠，步志超，秦建峰，等.CINRAD/SA、CINRAD/CA新一代天气雷达定标技术操作规范及注意事项 [J].仪器仪表用户，2017，24（9）：106-109+44.

作者简介：杨昌洪（1992—），男，苗族，贵州凯里人，助理工程师，本科，研究方向：信息技术、装备保障;通讯作者：杨胜忠（1980—），男，苗族，贵州麻江人，高级工程师，本科，研究方向：计算机技术、信息网络管理。