气象观测系统是机场建设的配套系统，气象观测的目的是为航空器的飞行活动提供实时的飞行气象要素数据，为飞行安全服务。我国《民用航空地面观测规范》对其做出了严格规定。不同类型的气象设备提供不同类型的气象参数，不同公司生产的同类型的气象设备采用不同的数据信息格式，专用的软件仅与专用的设备相配套，这就形成软件和硬件不通用的局面，限制了硬件的多样性选择，增加了机场建设成本。针对上述问题，本文提出了新的民航气象观测软件系统，包含气象设备数据库系统、气象设备数据解析系统、气象参数应用系统共三个部分，可以之作为通用的机场气象观测软件系统。系统特点是，利用对数据库的管理来配置不同的硬件，利用多种公式算法产生标准的气象要素数据，利用界面自定制技术适应不同的业务需求。本文所作的主要工作以及贡献包括以下四个方面。1.总结了目前机场气象观测系统的硬件和软件特点，对比几种不同的软件方案，分析了软件与硬件不通用的问题，改变传统的“硬件-应用”模式，本文提出了“气象设备-数据解析-数据应用”三层应用方案。2.使用统一的方法描述了不同硬件的通信接口，使用统一的方法描述了不同的数据信息格式。本文归纳了常用的气象设备的通信接口类型及其参数，使用统一的格式存入到数据库中，提出了“变量序列”概念，使用变量序列来描述数据信息格式，也存入数据库中，从而实现了数据信息格式的统一描述。3.在变量序列基础上，抽象出了“帧模型”概念。通过帧模型的建立和匹配，实现了对数据信息格式的特征描述和设备数据的提取。把完整的设备数据看作连续的变量序列，利用变量序列中不变的数据提炼出帧模型，在杂乱的数据中匹配帧模型，如果匹配成功，则提取出这段数据作为完整设备数据加以分析。本文给出了帧模型建立和匹配算法，给出了变量序列的求值算法。4.在数据应用层，为了满足不同的气象业务对软件界面的不同需求，本文提出了界面自定制方案。在软件中，建立了气象要素的公式算法库，建立了图形组件库，用户可根据自身的需求，选择界面显示的图形组件，并选择图形组件上显示的气象要素。