一种人工影响天气业务信息平台

摘要

本发明公开了一种人工影响天气业务系统，包括分析决策系统、指挥调度系统、综合管理系统以及平台管理与配置系统；并且分析决策系统部署在省、市两级业务网上，指挥调度系统、综合管理系统集中部署在省级业务网上，其中：分析决策系统，基于二维/三维GIS平台和各种气象、探测数据，对对增雨作业进行分析，用于对防雹作业进行预警；指挥调度系统，用于省—地—县—炮站四级作业指挥调度、作业指导发布、作业信息上报与综合信息管理，使各级之间能够数据共享；综合管理系统，用于保障各级用户使用相应的系统功能和访问相应的信息资源；平台管理与配置系统，用于对平台中的各个系统进行管理和配置，从而实现业务管理流程与相关信息资源的一体化的功能。

说明书

技术领域

本发明涉及气象领域，尤其涉及一种人工影响天气业务信息平台。

背景技术

我国是世界四大雹灾频发地区之一，因为淡水资源短缺和洪涝、干旱等气象灾害的频繁发生，每年都会给我国政府和人民造成十分严重的经济损失。自1985年以来，我国开始有组织的进行人工影响天气作业，并取得了显著成绩。如今我国的人工影响天气作业已经从人工降水迅速扩大到防雹、消雾、消云、抑制闪电、消弱台风等许多领域。而人工影响天气作业业务系统（以下简称“人影业务系统”）是科学有效实施人工影响天气作业的“司令部”，对提高人工影响天气作业效益的作用重大。

但随着炮点的增多、作业工具的演变、探测系统的发展以及计算机的日益普及和应用，现有的高炮、火箭管理办法和作业指挥方式、作业天气的判断等存在以下问题：

第一，经过近几年的信息化建设，尽管也建设了相关软件系统（如711雷达回波单点指挥系统、冰雹预报系统、旱情分析系统、作业信息上报系统、局地作业预警指挥系统、炮站作业前端系统等），但这些都处于分散状态，需要吸收、整合起来，形成现代化的集成的人影作业系统，发挥系统的整体效益。

第二，对有关的数值预报产品及气候资料、实时观测资料等在人工影响工作中的开发应用不足，尚未形成一个较完整的集分析全省旱情、灾情，显示各种天气物理量场分布状况以及经卫星云图和雷达实时监测及专家预报系统、云物理工作站加工处理后，自动判断人工影响天气作业可能性，进而指挥作业的较完整的指挥系统。

第三，云物理探测等先进的气象技术的发展、人工影响天气的效果检验等研究的开展以及人影指导产品的不断发展，需要将这些先进的技术、可研成果以及产品加以科学充分利用。

第四，人影作业组织不断壮大，作业硬件设备和技术装备不断得到加强，省级部门对各地区人工增雨防雹作业的实施管理不够及时和规范，某些地区的作业尚存在一定的盲目性，需要建立信息平台加以统管。

因此，如何提供一款建立集科研、业务、管理为一体的人工影响天气现代化业务技术系统将是有效解决以上问题的关键。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种人工影响天气业务系统，为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种人工影响天气业务信息平台，其特征在于，包括分析决策系统、指挥调度系统、综合管理系统以及平台管理与配置系统；并且分析决策系统部署在省、市两级业务网上，指挥调度系统、综合管理系统集中部署在省级业务网上；

分析决策系统，基于二维/三维GIS平台和各种气象、探测数据，对对增雨作业进行分析，用于对防雹作业进行预警；

指挥调度系统，用于省—地—县—炮站四级作业指挥调度、作业指导发布、作业信息上报与综合信息管理，使各级之间能够数据共享；

综合管理系统，用于保障各级用户使用相应的系统功能和访问相应的信息资源；

平台管理与配置系统，用于对平台中的各个系统进行管理和配置。

进一步地，所述分析决策系统包括综合观测及产品显示子系统、作业分析预警子系统和作业效果评估子系统；

综合观测及产品显示子系统，包括气象资料数据采集与管理模块以及人影信息显示模块，气象资料数据采集与管理模块采集基本气象信息、实时探测资料、旱涝监测资料、数值预报资料、国家级人影指导产品资料和天气气候预测预报资料，人影信息显示模块将各种资料信息进行显示，用于向作业分析预警子系统提供相关信息；

作业分析预警子系统在三维地理信息平台上，针对增雨作业进行增雨潜力分析，对防雹作业进行短时预警；

作业效果评估子系统将作业分析预警系统得到的基本气象材料、实时探测资料、旱涝监测资料、数值预报资料、国家级人影指导产品资料、天气气候预测预报资料读入数据库，并通过资料查询、对比、分析输出最终的评估结果并保存档案图片；

进一步地，作业分析预警子系统包括基础资料分析模块、雷达三维分析模块、冰雹预警分析模块、闪电定位仪分析模块以及增雨分析模块，其中，

基础资料分析模块用于分析所述基本气象信息，并得到相应的分析结果；

雷达三维分析模块，对雷达回波的三维空间进行直观显示，对达回波的三维空间剖面进行显示面，再利用雷达回波的三维剖面分析工具和叠加上测量刻度来对雷达回波体三维测量进行分析，得到雷达回波体的位置、高度、强回波高度、强回波分布信息；

冰雹预警分析模块能够基于天气学方法进行短时预报降雹可能性，并能对冰雹源区域进行重点监控，且能够基于三维雷达回波图和GIS地理信息系统综合叠加分析雷达回波是否为雹云，向相应的炮战发出预警；

闪电定位分析模块用于对闪电数据进行分析预警，根据闪电数据数量进行提示和预警；

增雨分析模块包括水汽条件分析单元、旱区分析单元和增雨潜力区分析绘制单元，水汽条件分析单元调用卫星反演水汽模式结果显示水汽充沛区域；旱区分析单元结合土壤墒情、水库水位、火险火情、旱情监控等资料综合判断需要进行增雨的区域，并用颜色填充区分不同增雨需求等级；增雨潜力区分析绘制单元选择数值模式中对增雨条件有利的敏感因子，绘制增雨潜力区。

进一步地，所述作业效果评估子系统包括高炮火箭的增雨效果评估模块及高炮火箭的防雹效果评估模块；

增雨效果评估模块又分为地面增雨作业效果评估单元及飞机增雨作业效果评估单元，其中，地面增雨效果评估模块能够完成对指定流域、水库、经济作物种植区、任意指定区域分时段进行作业效果评估计算；飞机人工增雨效果利用增雨率方法和区域对比方法对调用飞机催化剂播撒路径自动形成影响区域、手画播撒路径自动形成影响区域，根据分析判断手画影响区域，进行效果评估并得到评估结果；

防雹效果评估模块包括显示防雹作业炮站、显示炮站保护范围、显示降雹炮站及乡镇，采用对比法进行防雹有效率和对进行防雹作业炮站保护区内及保护区外的降雹情况进行对比，得到评估结果。

进一步地，所述指挥调度系统包括作业调度指挥子系统和作业信息管理子系统；

所述作业调度指挥子系统用于对决策分析子系统得到的决策进行作业指挥和作业调度；

作业信息管理子系统基于作业决策指挥系统，将其分析得出的精细化作业参数和相关作业指导产品向下级有关对象进行发布，作业结束后，再自下而上将作业信息和灾情信息逐级审核并上报。

进一步地，作业调度指挥子系统包括作业指挥模块以及作业调度模块；

作业指挥模块包括飞机作业指挥单元、地面作业调度单元和作业指令交互单元，其中，飞机作业指挥单元在北斗空地传输系统的基础上，能够在作业前设计作业航线、填写具体航线计划申报表，并在作业过程中实时显示飞机作业轨迹，在作业后进行飞机增雨作业效果评估；地面作业调度单元用于对作业云系周边地区的作业点进行筛选和作业等级分类，找出最适合作业的高炮、火箭进行人工增雨、防雹作业应采用的最佳作业参数；作业指令交互单元用于将作业指令信息通过网络系统进行发布，各级具备上网条件的炮站可根据权限直观地同屏显示和获取；作业调度模块包括空域信息交互单元、实时调度通讯单元、重大保障作业保障单元，其中，空域信息交互单元能够使省—地—县—炮站进行关于地面作业空域申请和批复信息的互动，同时上级可对下级进行在岗情况点名；实时调度通讯单元为加载的第三方业务系统，包括基于公网的视频会议系统、多人语音系统、短信群发系统和移动通讯终端、分层建立通信群体，用于管理省—地—县—炮站四级的作业调度实时对话和沟通；重大保障作业保障模块针对预防森林火灾、缓解旱情工作，对小Ⅱ型以上水库和主要水电站进行监控，并进行全局调度。

进一步地，作业信息管理子系统包括包括作业监控单元、作业指导发布单元、作业信息上报单元、灾情上报单元，其中，

作业监控单元包括作业状态监控、移动作业车辆监控、嵌入式气象服务终端，作业状态监控用以显示炮站及其作业预警和作业调度的状态，便于用户查看；移动作业车辆监控通过在移动作业车辆上配备的通讯终端和GPS定位系统，将车辆的实时位置实时传回服务器；嵌入式气象服务终端完成作业受令、请求、报警，以及信息反馈的炮站综合信息操控与显示终端；

作业指导发布单元包括精细化作业参数和图文产品发布，精细化作业参数针对每个作业点进行测算后输出，再由相应用户通过作业指导发布模块进行二维WebGIS发布，图文产品包括短期预报、人影模式、卫星反演、主观分析图文产品，用于指导科学开展人影作业；

作业信息上报单元通过统一的报表格式将上报信息向上一级报告；

灾情上报单元通过填写灾情报表并将该报表上报，用于各点上报灾情信息。

进一步地，所述综合管理系统包括视频子系统、综合信息管理子系统、网络协同OA子系统，其中，

视频子系统包括视频会议模块、炮站实景监控模块、炮战值班监控模块，通过引入第三方的视频会议系统以及视频监控设备实现视频会议以及炮战的实景监控和炮战的值班监控功能；

综合信息管理子系统包括弹药信息管理模块，人员信息管理模块，炮站设备信息管理模块，炮站信息管理模块、安全教育培训模块模块，其中，弹药信息管理模块将弹药批号、型号、使用量、库存量进行分类使用动态管理，由数量库自动生成；人员信息管理模块用于对作业人员的个人基本信息、通讯资料、职务、职责、持证上岗情况进行管理和维护；炮站设备信息管理模块用于级检索各种物资库存数量，实行向下检索功能；炮站信息管理模块以电子沙盘方式调用炮站编号、炮站名、炮站长、联系电话、炮站弹药库存量、作业情况，区分处炮战出炮和未出炮两种状态；安全教育培训模块通过文字资料、课件、视频方式来对各级工作人员进行安全管理规定、管理办法、操作流程、业务培训、安全规程的培训；

网络协同OA子系统包括协同办公管理模块和人影信息门户模块，其中，协同办公管理通过建立协同办公OA系统，将各级管理人员联系起来，用于各级工作人员之间的日常信息沟通；人影信息门户系统通过门户网站的形式将工作动态、产品发布、作业指导发布、人影专报、信息共享、资源下载、政策法规、科普知识向各级工作人员和公众公开，通过网络进行操作和访问。

进一步地，所述平台管理与配置系统包括统一用户和授权管理子系统、平台配置管理子系统、日志管理和接口管理子系统；

统一用户和授权管理子系统，通过建立集中的用户信息数据库，对系统访问和使用用户进行集中管理，并设定系统权限划分与授权管理单元子模块，将用户、角色、权限集成化管理，使得每个用户仅能访问自己对应权限内的信息和资源；

平台配置管理子系统对平台中各个系统中的参数设置、系统配置、数据备份/恢复等功能以及各专业气象软件系统的信息集成参数的配置进行管理，用于保障系统稳定运行；

日志管理子系统包括系统运行日志管理模块和用户日志管理模块，系统运行日志管理用来记录和管理本系统运行的相关日志信息；用户日志管理用来记录和管理所有用户对本系统的操作日志信息；

接口管理子系统提供标准的系统接口，用于与其他信息系统进行对接，从而保持系统的开放性。

本发明的有益效果是：

第一，本发明中的业务平台适于推广应用，并且其已在贵阳、安顺、毕节等市州建成独立的市级人工影响天气作业指挥平台，威宁等县建成服务现代高效农业示范园区的防雹增雨作业体系，可针对不同云系和不同作业高度开展人工影响天气科学试验。

第二，通过本发明中上下协同的作业指挥系统，改变了过去盲目作业的现象，切实提高作业指挥的科学水平和工作效率。并且以烟草的冰雹防控效益为例，全省 58 个烟区县布设 326 门高炮、135具火箭，保护烤烟 187.5 万亩。相比成果应用前，防区内减少灾害损失 17%，每年创造直接经济效益 0.73 亿元。

第三，本发明平台的各子系统的各项功能采用模块化设计，用于业务时用户可根据自定义的业务流程进行引导，完成人工防雹增雨作业决策分析的逐项工作；

第四，本发明平台能够实现人影数据观测、分析、预警、决策、指挥、调度等业务的协同，实现业务管理流程与相关信息资源的一体化的功能。

附图说明

图1为本平台的总体架构图；

图2 为本平台中的分析决策系统总体框架图；

图3为本平台中的指挥调度系统架构图；

图4为本平台中的调度指挥系统功能结构图；

图5 为本平台中的综合管理系统架构图；

图6 为本平台中的综合管理系统功能结构图。

具体实施方式

为了使本领域的普通技术人员能更好的理解本发明的技术方案，下面结合实施例对本发明的技术方案做进一步的描述。

参考附图1- 6可以看出，一种人工影响天气业务信息平台，包括分析决策系统、指挥调度系统、综合管理系统以及平台管理与配置系统；并且分析决策系统部署在省、市两级业务网上，指挥调度系统、综合管理系统集中部署在省级业务网上；

分析决策系统，基于二维/三维GIS平台和各种气象、探测数据，对对增雨作业进行分析，用于对防雹作业进行预警；

指挥调度系统，用于省—地—县—炮站四级作业指挥调度、作业指导发布、作业信息上报与综合信息管理，使各级之间能够数据共享；

综合管理系统，用于保障各级用户使用相应的系统功能和访问相应的信息资源；

平台管理与配置系统，用于对平台中的各个系统进行管理和配置。

进一步地，所述分析决策系统包括综合观测及产品显示子系统、作业分析预警子系统和作业效果评估子系统；

综合观测及产品显示子系统，包括气象资料数据采集与管理模块以及人影信息显示模块，数据采集与管理模块主要实现基础地理信息数据（如：乡镇级边界线、经纬度、海拔高度、主要河流、公路、铁路、村寨等）的采集、处理、专题图片制作和发布，从而使GIS与气象信息结合以满足各种气象信息的显示分析要求，同时采集基本气象信息、实时探测资料、旱涝监测资料、数值预报资料、国家级人影指导产品资料和天气气候预测预报资料，人影信息显示模块各种资料信息进行显示，用于向作业分析预警子系统提供相关信息，可显示的资料信息包括：

1、基本气象资料

地面气象观测资料、高空气象探测资料、区域自动站观测资料显示。实现历史资料任意时段查询，含压、温、湿、风、日照等的平均值、极大值、极小值，降水的最长连续日数，降雹日数等。任意间隔等值线绘制及色彩填充，任意时段资料序列图文输出等；

图形、等值线等功能的实现，可参考MICAPS系统形式，应具有方便的数据输出方式；

2、实时探测资料

卫星云图（可见光、红外线、水汽）、闪电定位仪、新一代天气雷达（人影所需10余个PUP产品）、自动气象站、雨滴谱仪、土壤湿度、GPS/MET等实时探测信息显示；可分屏也可独立显示，根据设置的时常自动刷新；可叠加固定或移动作业点信息，具备上游能量跃增、强对流天气、干旱、火险等初步自动报警，该预警服务对象为值班室本机报警、有关人员短信报警功能；

3、旱涝监测

CI指数旱涝监测、农业土壤墒情、遥感墒情与火情、森林火险等级预报、农情报告与预报等产品的调阅，可以图形或文本方式直接调用气候中心、山地所、气象台的产品；

4、数值预报

国家气象中心、欧洲中心、日本、德国等数值天气预报显示，调用MICAPS系统实现；

5、国家级人影指导产品

全省人影高分辨降雹潜势数值模式预报、卫星云图反演等产品显示，显示等值线级别可精细到乡镇；

6、天气气候预测预报

省、市、县三级短期气候预测、中期预报、短期预报、临近预警信息调阅；

作业分析预警子系统在三维地理信息平台上，针对增雨作业进行增雨潜力分析，对防雹作业进行短时预警；

作业效果评估子系统将作业分析预警系统得到的基本气象材料、实时探测资料、旱涝监测资料、数值预报资料、国家级人影指导产品资料、天气气候预测预报资料读入数据库，并通过资料查询、对比、分析输出最终的评估结果并保存档案图片；

进一步地，作业分析预警子系统包括基础资料分析模块、雷达三维分析模块、冰雹预警分析模块、闪电定位仪分析模块以及增雨分析模块，其中，

基础资料分析模块用于分析所述基本气象信息，能够直观显示人工影响天气作业关心层（云底、0度层，-2度层，-5度层，-10度层、-20度层）的高度、湿度、风向、风速，冰水转化区（e－Ei）、准饱和区（T-Td<=2°）出现的层次和k指数、沙氏指数。显示T-LnP图，值班人员可对当天天气趋势做了解和预估；

雷达三维分析模块，用于对雷达回波的三维空间进行直观显示，对达回波的三维空间剖面进行显示面，再利用雷达回波的三维剖面分析工具和叠加上测量刻度来对雷达回波体三维测量进行分析，得到雷达回波体的位置、高度、强回波高度、强回波分布信息，具体为：

1、雷达回波体三维空间显示

借助三维回波分析显示系统，直观地展示一个雷达回波体，对于冰雹等强对流雷达回波，可根据需要切换成任意角度对进行观察，分析雷达回波的特点。雷达回波的三维显示需要达到下图所示同等或以上的标准。

雷达三维分析显示系统还可以将雷达回波从外到内，按照不同的强度阈值，对回波体进行一层一层的解剖分析，确定较强雷达回波体的空间分布，从而为人影指挥人员提供直观的雷达分析数据；

2、雷达回波体三维空间剖面显示

剖面显示有助于指挥、决策人员判断云体的结构，对于人工影响天气作业决策非常重要。回波体空间结构分析需要实现雷达回波三维立体剖析，即可以沿剖面方向连续平移剖面，实现对雷达回波体的全息剖面分析，雷达回波体的空间结构和剖面叠加显示可以更加准确的把握雷达回波的性质和发展阶段。对防雹增雨回波的识别判断提供直观效果；

3、雷达回波体三维测量分析

利用雷达回波的三维剖面分析工具，叠加上测量刻度，可以方便测量雷达回波体的位置、高度、强回波高度、强回波分布等数据信息。

提供在不同高度层、0度层、-20度层雷达回波的的强度分布，为人工影响天气决策提供雷达回波分析手段；

冰雹预警分析模块能够基于天气学方法进行短时预报降雹可能性，分白天和夜间降雹，分不降雹、小概率降雹及大概率降雹，用不同颜色标注区域；能对冰雹源区域进行重点监控，根据雷达回波移向及风雹速度外推可能影响区域，用显著的颜色划出区域，使用急促的声音提示值班员发布预警；并且能够基于三维雷达回波图和GIS地理信息系统综合叠加分析雷达回波是否为雹云，如果是，即对雹云可能影响的炮站发出预警，这些预警发布至地区、县、炮站，各级做好防雹作业准备；

分析预警部分的具体功能包括：成雹回波指标判断、作业条件判断及预警信息发布：

① 成雹回波指标

对不同的月份，可以设定防雹或者增雨作业目标云回波的特征指标，包括回波宽度、回波顶高、强回波顶高、强中心强度。

需要系统利用这些指标，结合前面回波跟踪中讲述的回波相关信息提取，系统可以自动对每一块跟踪的回波判断它的性质。是否达到防雹，是否达到增雨指标，系统判断后，才会对达到防雹（或者增雨）的回波进行作业预警，或者作业条件分析。

② 作业点作业条件的判断

系统为作业点建立了判断其预警条件和作业条件的指标模型，系统对符合增雨作业预警（或者防雹作业预警）的雷达回波，进行10分钟、15分钟、20分钟的未来位置预测分析，并在未来的位置上根据作业点指标进行判断分析，如果作业点满足作业预警条件指标，则产生作业点预警信息。

作业点预警指标包括增雨预警指标、增雨作业实施指标、防雹作业预警指标、防雹作业实施指标。没类指标的内容包括作业点预警半径、最强回波强度、平均回波强度、强回波距离、强回波移入区域的面积比例、强中心高度以及其他一些作业点可以统计的雷达回波信息。

指标检验的主要功能是增雨、防雹条件的检验验证。作业点防雹指标验证、作业点增雨指标验证主要是检验当前雷达回波个例下，作业点是否达到防雹条件和增雨条件从而对设置的作业指标进行合理性验证。

③ 预警信息输出和发布

如果回波达到作业预警条件，系统自动对其下游符合指标条件的作业点产生增雨或者防雹作业预警。作业点预警后，以不同的颜色、声音和闪烁来提示指挥人员。预警信息可以通过县、炮站网络系统发送到现场作业人员。指挥人员也可以通过无线电台、GPRS、短信系统直接发送到具体作业点；

闪电定位分析模块用于对闪电数据进行分析预警，根据闪电数据数量进行提示和预警；当闪电数据出现系统发出较舒缓的声音提示进入第一阶段，即重点关注阶段；当判断闪电数据跃增系统发出急促警报声进入第二阶段，即预警发布阶段。在省级指挥平台上，有闪电跃增区域，颜色显示为红色，并有紧急提示音；

增雨分析模块包括水汽条件分析单元、旱区分析单元和增雨潜力区分析绘制单元，水汽条件分析单元调用卫星反演水汽模式结果显示水汽充沛区域；旱区分析单元结合土壤墒情、水库水位、火险火情、旱情监控等资料综合判断需要进行增雨的区域，并用颜色填充区分不同增雨需求等级；增雨潜力区分析绘制单元选择数值模式中对增雨条件有利的敏感因子，绘制增雨潜力区。

进一步地，所述作业效果评估子系统包括高炮火箭的增雨效果评估模块及高炮火箭的防雹效果评估模块；

增雨效果评估模块又分为地面增雨作业效果评估单元及飞机增雨作业效果评估单元，其中，地面增雨效果评估模块能够完成对指定流域、水库、经济作物种植区、任意指定区域分时段进行作业效果评估计算；飞机人工增雨效果利用增雨率方法和区域对比方法对调用飞机催化剂播撒路径自动形成影响区域、手画播撒路径自动形成影响区域，根据分析判断手画影响区域，进行效果评估并得到评估结果；

防雹效果评估模块包括显示防雹作业炮站、显示炮站保护范围、显示降雹炮站及乡镇，采用对比法进行防雹有效率和对进行防雹作业炮站保护区内及保护区外的降雹情况进行对比，得到评估结果。

进一步地，参考附图3-4可以看出，指挥调度系统包括作业调度指挥子系统和作业信息管理子系统，其主要实现省—地—县—炮站四级作业指挥调度、作业指导发布、作业信息上报与综合信息管理，基于互联网Web技术的B/S（浏览器/服务器）模式运行，实现及时将业务信息在省—地—县—炮站之间传递，使各级作业指挥中心随时掌握下级单位作业情况，推进业务数据共享，确保资源的有效利用，规范人工影响天气作业；

在省级人影指挥中心部署指挥调度系统及WebGIS和数据库服务器，同时实现与飞机作业指挥系统的集成。省级、地市、县级用户通过浏览端实现系统的访问和操作，实现集中式的作业指挥调度的全过程信息化管理。基于统一的系统管理与配置，保障各级用户使用相应的系统功能和访问相应的信息资源，确保各级用户在作业指挥调度过程中的高效、有序。

所述作业调度指挥子系统用于对决策分析子系统得到的决策进行作业指挥和作业调度；

作业信息管理子系统基于作业决策指挥系统，将其分析得出的精细化作业参数和相关作业指导产品向下级有关对象进行发布，作业结束后，再自下而上将作业信息和灾情信息逐级审核并上报。

进一步地，作业调度指挥子系统包括作业指挥模块以及作业调度模块；

作业指挥模块包括飞机作业指挥单元、地面作业调度单元和作业指令交互单元，其中，飞机作业指挥单元针对飞机人工影响天气的作业决策，实现在作业前设计作业航线、填写具体航线计划申报表，在作业过程中实时显示飞机作业轨迹，在作业后结合自动站雨量等观测资料进行飞机增雨作业效果评估，从而解决飞机作业同地面雷达系统的同步跟踪和叠加，通讯系统还可以传输文字信息和其他机载仪器的数据信息，为地面分析系统提供最直接的一手资料，从而为飞机作业提供指导成为可能；且飞机端软件安装在每架作业飞机的机载计算机上，机载计算机连接北斗通讯系统接口、GPS通讯系统接口、温湿度探头及其他机载设备。飞机端软件主要完成这些设备数据的采集和下传，并且接收地面端发送来的各种信息和指令，具体地：

1、GPS数据采集定位跟踪

系统通过对机载GPS数据的采集，自动读取GPS的时间、经纬度、飞行高度、航向等数据信息。在地理信息系统中完成飞机的位置显示。

2、温湿度探头的数据采集

通过温湿度探头解析模块，自动接收机载温度和湿度探头的数据信息，显示在系统界面中。对温湿度数据的显示，系统提供航线垂直剖面显示和仪器仪表界面显示。

3、数据下传

系统对飞机采集数据进行数据采集后，并采集飞机作业状态后，对数据进行科学的编码。然后通过北斗终端控制模块，将数据发送到系统指定的地面终端上。地面终端接收到数据信息后，对数据进行解码，然后将机上信息进行数据存盘，并转发数据到省人影办监控中心端。

4、文字信息通讯

系统通过构建北斗卫星通讯网络，实现各终端之间的文字信息通讯。系统发送信息时可以选择目的地，完成北斗卫星的信息通讯网络。

5、地面端北斗通讯软件

地面端软件安装在飞机增雨作业指挥中心的地面端计算机，地面端计算机和北斗终端机的用户机或者管理机相连接。同时通过网络和TCP/IP服务器进行连接，向其他系统发送和转发数据。

6、飞机数据接收

通过接收和解析飞机端接收下传的数据信息，实时显示飞机的当前状态、高度，并在地图上进行显示。并解析出温湿度探头、其他机载仪器仪表的数据信息，供地面指挥人员参考使用。

7、多架飞机监控

省人影办监控终端接收到多架飞机传输来的数据，实现人影办监控中心监控所有飞机作业状况。同时，可以监控飞机和地面的文字通讯。

8、数据转发

省人影办的数据共享服务器完成多架飞机数据的网络共享服务，增雨飞机雷达跟踪系统等子系统完成对数据的实时共享。

9、航线回复显示

地面端接收到飞机端发送来的数据后，对数据进行地理信息显示，垂直飞行高度显示，同时显示飞机的各种参数和状态。系统对飞行数据进行保存后，保存成格式简洁的文本数据，供日后回放分析；

地面作业调度单元用于对作业云系周边地区的作业点进行筛选和作业等级分类，找出最适合作业的高炮、火箭进行人工增雨、防雹作业应采用的最佳作业参数；

作业指令交互单元用于将作业指令信息通过网络系统进行发布，各级具备上网条件的炮站可根据权限直观地同屏显示和获取；作业调度模块包括空域信息交互单元、实时调度通讯单元、重大保障作业保障单元，其中，空域信息交互单元能够使省—地—县—炮站进行关于地面作业空域申请和批复信息的互动，同时上级可对下级进行在岗情况点名；实时调度通讯单元为加载的第三方业务系统，包括基于公网的视频会议系统、多人语音系统、短信群发系统和移动通讯终端、分层建立通信群体，用于管理省—地—县—炮站四级的作业调度实时对话和沟通；重大保障作业保障模块针对预防森林火灾、缓解旱情工作，对小Ⅱ型以上水库和主要水电站进行监控，并进行全局调度。

进一步地，作业信息管理子系统包括包括作业监控单元、作业指导发布单元、作业信息上报单元、灾情上报单元，其中，

作业监控单元包括作业状态监控、移动作业车辆监控、嵌入式气象服务终端，作业状态监控用以显示炮站及其作业预警和作业调度的状态，便于用户查看；移动作业车辆监控通过在移动作业车辆上配备的通讯终端和GPS定位系统，将车辆的实时位置实时传回服务器；嵌入式气象服务终端完成作业受令、请求、报警，以及信息反馈的炮站综合信息操控与显示终端；

作业指导发布单元包括精细化作业参数和图文产品发布，精细化作业参数针对每个作业点进行测算后输出，再由相应用户通过作业指导发布模块进行二维WebGIS发布，图文产品包括短期预报、人影模式、卫星反演、主观分析图文产品，用于指导科学开展人影作业；

作业信息上报单元通过统一的报表格式将上报信息向上一级报告，上报信息包括炮站名称、作业类别、弹药批号、作业方位、用弹量、申请作业时间和批准作业时间、作业人员数量、作业前后天气变化、其他等；报表格式如表1所示：

灾情上报单元通过填写灾情报表并将该报表上报，用于各点上报灾情信息，灾种类别有冰雹、大风、暴雨、干旱等，其使用的报表格式为表2所示：

进一步地，参考附图5-6所述综合管理系统包括视频子系统、综合信息管理子系统、网络协同OA子系统，其中，

视频子系统包括视频会议模块、炮站实景监控模块、炮战值班监控模块，通过引入第三方的视频会议系统以及视频监控设备实现视频会议以及炮战的实景监控和炮战的值班监控功能；

视频会议模块通过视频会议服务系统在省、地、县三级作业指挥中心之间建立视频通讯系统，借鉴QQ群和YY的方式，分层建立通信群体（省地群、地县群、县站群），省地群由省级建设，地县群由地级建设，县站群由县级建设，地县群和县站群可由地级合并建设为地县站群。可以实现视频会议、视频会商等文字、资料、语音、视频通讯功能；

综合信息管理子系统包括弹药信息管理模块，人员信息管理模块，炮站设备信息管理模块，炮站信息管理模块、安全教育培训模块模块，其中，弹药信息管理模块将弹药批号、型号、使用量、库存量进行分类使用动态管理，由数量库自动生成；人员信息管理模块用于对作业人员的个人基本信息、通讯资料、职务、职责、持证上岗情况进行管理和维护；炮站设备信息管理模块用于级检索各种物资库存数量，实行向下检索功能；炮站信息管理模块以电子沙盘方式调用炮站编号、炮站名、炮站长、联系电话、炮站弹药库存量、作业情况，区分处炮战出炮和未出炮两种状态；安全教育培训模块通过文字资料、课件、视频方式来对各级工作人员进行安全管理规定、管理办法、操作流程、业务培训、安全规程的培训；

网络协同OA子系统包括协同办公管理模块和人影信息门户模块，其中，协同办公管理通过建立协同办公OA系统，将各级管理人员联系起来，用于各级工作人员之间的日常信息沟通；协同办公OA系统主要包括内部电子邮件、短信息、即时通讯、公告通知、日程安排、工作日志、通讯录、网络硬盘、讨论区、文件柜、视频会议、人员考核、手机短信、组织权限管理等功能模块；

人影信息门户系统通过门户网站的形式将工作动态、产品发布、作业指导发布、人影专报、信息共享、资源下载、政策法规、科普知识向各级工作人员和公众公开，通过网络进行操作和访问。

进一步地，所述平台管理与配置系统包括统一用户和授权管理子系统、平台配置管理子系统、日志管理和接口管理子系统；

统一用户和授权管理子系统，通过建立集中的用户信息数据库，对系统访问和使用用户进行集中管理，并设定系统权限划分与授权管理单元子模块，将用户、角色、权限集成化管理，使得每个用户仅能访问自己对应权限内的信息和资源；

平台配置管理子系统对平台中各个系统中的参数设置、系统配置、数据备份/恢复等功能以及各专业气象软件系统的信息集成参数的配置进行管理，用于保障系统稳定运行；

日志管理子系统包括系统运行日志管理模块和用户日志管理模块，系统运行日志管理用来记录和管理本系统运行的相关日志信息，当系统发生问题时，它可以帮助客户的计算机管理员迅速判断系统故障所在；用户日志管理用来记录和管理所有用户对本系统的操作日志信息，可以通过用户日志管理来对用户在此系统中所有的行为进行监控；

接口管理子系统提供标准的系统接口，用于与其他信息系统进行对接，从而保持系统的开放性，所述系统接口包括物联网弹药智能跟踪管理接口和对空炮射空域自动化申请接口；

物联网弹药智能跟踪管理接口主要在综合信息管理子系统的弹药管理部分预留，通过RFID等物联网技术实现对弹药的智能跟踪管理；

对空炮射空域自动化申请接口主要在作业指挥调度子系统的空域申请部分预留，通过与空管认可的公司合作，实现空管与省级作业指挥中心的网络对话联系，进而带动整个空管—省—地—县—炮站作业空域申请和批复的流程。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。