飞机观测的优点在于爬升、巡航、下降阶段均可采集数据。许多研究表明，飞机观测资料有助于提高数值天气预报的准确率。目前，飞机观测的优点在于爬升、巡航、下降阶段均可采集数据，且频次高、密度大，可提高大尺度的短期和中期天气预报能力，并弥补已有气象探测手段在获取大洋上空和高层大气数据方面的不足。
我国关于飞机气象观测资料在数值预报中的应用研究工作始于2002年底，中国气象局与民航部门之间进行了民用航空器探测气象资料的采集传输试验，完成了资料的编解码工作，建立了资料接收平台。
目前，我国航空公司97.6％以上的航空器已安装了气象资料自动传感器和空地数据传输设备，民航数据通信公司已在全国范围内的110多个机场建设了170多个地面站，用于接收飞机下传的气象观测资料。
飞机观测系统中的气象信采集和传输处理
我们知道，飞行计划需要精确的天气预报，以便通过计算了解头部及尾部风和空气温度造成的燃料消耗。由于飞机大密度在机场起飞降落，其所携带的传感器自动探测的气象观测资料，已成为机场及其附近空域的实时探空资料。这些高密度的资料，使预报员能够连续监测机场及周边地区气象要素及时空变化特点，进而捕捉到一些常规探空观测难于发现的中小尺度天气系统及其演变趋势，为准确制作临近和短时预报提供了准确的预报依据。
在实现飞机气象观测过程中，航空公司的飞机通常配备有比较成熟的自动数据收集和处理系统，能够采集风向、风速、温度、气压、风场等气象信息。
例如，利用民航飞机导航系统和空速系统，能够计算飞机相对于地面的速度和空气相对于飞机的速度的矢量差，从而获得风场资料；通过铂电阻测温传感器元件，可获得气温资料；利用装载在云物理探测、人工影响天气作业专用飞机上的粒子测量系统及其他机载云物理探测仪器，可在云中探测各种尺度的液态和固态粒子的特征尺度和谱分布。