中國民(min)航(hang)(hang)(hang)(hang)正在大力(li)(li)推(tui)廣(guang)的(de)PBN技(ji)術（基(ji)于性能的(de)導航(hang)(hang)(hang)(hang)），是未來(lai)航(hang)(hang)(hang)(hang)空運輸系(xi)統的(de)關鍵。而(er)實施PBN技(ji)術的(de)前提和(he)(he)基(ji)礎是機載導航(hang)(hang)(hang)(hang)數(shu)據(ju)庫。機載導航(hang)(hang)(hang)(hang)數(shu)據(ju)庫是保障機載導航(hang)(hang)(hang)(hang)性能的(de)關鍵因素(su)。前不久，記者從(cong)中國民(min)航(hang)(hang)(hang)(hang)科學技(ji)術研究院獲悉，航(hang)(hang)(hang)(hang)科院目前已(yi)初步具備了導航(hang)(hang)(hang)(hang)數(shu)據(ju)的(de)編(bian)(bian)碼和(he)(he)航(hang)(hang)(hang)(hang)空數(shu)據(ju)的(de)管理能力(li)(li)，完成了國內部分機場程序的(de)導航(hang)(hang)(hang)(hang)數(shu)據(ju)編(bian)(bian)碼工作。
機載導航數(shu)據(ju)庫——飛機的(de)中樞神經
在航科院航行(xing)(xing)(xing)新技(ji)術研究所，工程師王冠宇向(xiang)記者展示了空客A320模擬機的(de)(de)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)界(jie)面(mian)。在飛(fei)行(xing)(xing)(xing)界(jie)面(mian)上，布滿了錯綜復雜的(de)(de)點和線。“飛(fei)機能(neng)沿著(zhu)預設(she)的(de)(de)飛(fei)行(xing)(xing)(xing)路徑自動飛(fei)行(xing)(xing)(xing)，依賴存儲在飛(fei)機飛(fei)行(xing)(xing)(xing)管理(li)計算機（FMC）中的(de)(de)導航數據(ju)庫(ku)。”王冠宇說。
和汽車在地面上行(xing)(xing)(xing)駛可以依賴導(dao)航(hang)一樣，飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)(de)(de)機(ji)載導(dao)航(hang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)也能引(yin)導(dao)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)按著預(yu)定(ding)的(de)(de)(de)航(hang)線飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)。不(bu)過，與汽車導(dao)航(hang)儀器不(bu)同的(de)(de)(de)是，儲存在FMC中的(de)(de)(de)導(dao)航(hang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)不(bu)需要飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)員(yuan)手(shou)動操作，就(jiu)能引(yin)導(dao)飛(fei)(fei)(fei)機(ji)按照預(yu)定(ding)的(de)(de)(de)路(lu)徑飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)。“導(dao)航(hang)數(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)(ku)相當(dang)于飛(fei)(fei)(fei)機(ji)的(de)(de)(de)中樞神經，包含(han)航(hang)路(lu)、導(dao)航(hang)臺、航(hang)路(lu)點(dian)、機(ji)場(chang)、進離場(chang)程(cheng)序等(deng)航(hang)行(xing)(xing)(xing)運行(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)核心數(shu)據(ju)(ju)(ju)，其準確度和精(jing)確度關系到整個飛(fei)(fei)(fei)行(xing)(xing)(xing)安全。”航(hang)行(xing)(xing)(xing)新技術研究所所長何運成說。
“傳統(tong)程序飛行可以不(bu)依(yi)賴導(dao)航數據(ju)庫，但(dan)是PBN程序飛行必須(xu)依(yi)賴。”王冠宇說。更先進(jin)的導(dao)航性(xing)能對數據(ju)庫有更高的要(yao)(yao)(yao)求，導(dao)航數據(ju)中(zhong)經緯度(du)(du)出現(xian)0.1分的誤(wu)差，就可能導(dao)致飛行中(zhong)幾百米(mi)的誤(wu)差。PBN所需要(yao)(yao)(yao)的飛行精(jing)確度(du)(du)比傳統(tong)程序要(yao)(yao)(yao)高，因此手動操(cao)作輸入數據(ju)是無法(fa)實現(xian)的。
在PBN技術中，通過編碼(ma)，一張張紙質航圖變成(cheng)了機(ji)載設(she)備可(ke)以識別的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)。該(gai)數(shu)(shu)據(ju)(ju)能精(jing)確(que)到百分秒位。因(yin)此(ci)，在裝有機(ji)載導航數(shu)(shu)據(ju)(ju)庫的(de)(de)飛(fei)(fei)機(ji)上，飛(fei)(fei)行(xing)員不需要(yao)手動輸(shu)入各種(zhong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)，他們從(cong)飛(fei)(fei)行(xing)的(de)(de)操作(zuo)者變為(wei)了監(jian)控(kong)者，在大(da)大(da)減(jian)輕工作(zuo)負荷(he)的(de)(de)同時，也減(jian)少了人為(wei)操作(zuo)失(shi)誤(wu)的(de)(de)可(ke)能性，提(ti)高了飛(fei)(fei)行(xing)安全性。
盡管對(dui)(dui)于傳統程(cheng)序飛行(xing)(xing)(xing)(xing)來(lai)(lai)說(shuo)，機(ji)載(zai)設備可(ke)以滿(man)足(zu)用人工輸(shu)入各種數(shu)據的要(yao)求，但是PBN推行(xing)(xing)(xing)(xing)是全球(qiu)民航(hang)的大勢所趨。“可(ke)以預見(jian)，在未(wei)來(lai)(lai)的航(hang)行(xing)(xing)(xing)(xing)系統中，航(hang)空運行(xing)(xing)(xing)(xing)對(dui)(dui)導航(hang)數(shu)據的依賴度將越(yue)來(lai)(lai)越(yue)高，導航(hang)數(shu)據對(dui)(dui)飛行(xing)(xing)(xing)(xing)的安全和效益將會(hui)有更為直接與重要(yao)的影響。”何(he)運成說(shuo)。
打破導航數(shu)據服(fu)務壟(long)斷(duan)——迫在眉睫
盡管導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)庫(ku)如(ru)此(ci)重要，但是目前(qian)世界上(shang)僅有(you)(you)少數(shu)公司能(neng)提供導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)服務。國際上(shang)提供導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)服務的公司主(zhu)要有(you)(you)兩(liang)類，一類是導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)供應商(shang)，負責收集(ji)民用(yong)航(hang)行資料(liao)，將(jiang)其通過驗(yan)證編碼(ma)轉為ARINC424標(biao)準(zhun)導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)格(ge)(ge)式(shi)（這是一種導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)行業標(biao)準(zhun)）；另一類是機載航(hang)電設備(bei)生產商(shang)，負責將(jiang)符合(he)ARINC424格(ge)(ge)式(shi)的導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)格(ge)(ge)式(shi)轉換為其機載航(hang)電設備(bei)可使用(yong)的專用(yong)導(dao)(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)格(ge)(ge)式(shi)。
由于我(wo)國(guo)在導(dao)航數(shu)據核心技術方面的(de)(de)研究起步(bu)較晚，目前(qian)，國(guo)內航空公司(si)的(de)(de)波(bo)音(yin)、空客飛機運營商的(de)(de)機載導(dao)航數(shu)據服務，基本(ben)上(shang)都被波(bo)音(yin)公司(si)的(de)(de)子公司(si)杰(jie)普(pu)遜公司(si)所壟(long)斷。
這種情況對我(wo)國(guo)(guo)(guo)航(hang)(hang)空(kong)運輸的(de)(de)發展造成(cheng)了諸多不(bu)利影響(xiang)。何運成(cheng)說，一(yi)方(fang)面，國(guo)(guo)(guo)外數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)使用(yong)成(cheng)本高(gao)昂。杰普遜公司(si)作為為中國(guo)(guo)(guo)航(hang)(hang)空(kong)運營(ying)商(shang)提(ti)供導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)唯一(yi)服務商(shang)，向國(guo)(guo)(guo)內的(de)(de)航(hang)(hang)空(kong)運營(ying)商(shang)收取高(gao)額的(de)(de)服務費，國(guo)(guo)(guo)內航(hang)(hang)空(kong)公司(si)用(yong)于購買導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)(de)服務費每年高(gao)達幾千萬元。隨著我(wo)國(guo)(guo)(guo)民航(hang)(hang)機(ji)(ji)隊的(de)(de)不(bu)斷擴張，數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)服務費用(yong)還(huan)會不(bu)斷提(ti)高(gao)；另一(yi)方(fang)面，導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)是國(guo)(guo)(guo)產(chan)大飛(fei)機(ji)(ji)和機(ji)(ji)載航(hang)(hang)電設備(bei)進行(xing)科研(yan)試驗的(de)(de)基礎(chu)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)。如果只依賴國(guo)(guo)(guo)外供應(ying)商(shang)提(ti)供的(de)(de)導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)(shu)(shu)據(ju)，將嚴重掣肘國(guo)(guo)(guo)產(chan)大飛(fei)機(ji)(ji)核(he)心設備(bei)產(chan)品的(de)(de)自主發展。
“除此之外(wai)，航(hang)行資料涉及(ji)國(guo)家秘密與安全，向(xiang)外(wai)方(fang)提供保密的(de)航(hang)空(kong)數(shu)(shu)據，直接威脅到國(guo)家基礎信(xin)息安全”。據了解，為了保障航(hang)空(kong)運(yun)輸(shu)的(de)正常(chang)運(yun)行，航(hang)空(kong)公(gong)司不得不向(xiang)外(wai)方(fang)提供未公(gong)開的(de)航(hang)空(kong)數(shu)(shu)據。一方(fang)面(mian)要保護國(guo)家信(xin)息安全；另一方(fang)面(mian)是(shi)民航(hang)實(shi)際運(yun)行的(de)迫(po)切需要。“盡(jin)快打破國(guo)外(wai)公(gong)司對導航(hang)數(shu)(shu)據服務的(de)壟(long)斷，迫(po)在眉睫。”何運(yun)成說。
提(ti)供導航數據庫服(fu)務(wu)——大有可(ke)為(wei)
全球(qiu)民航推行(xing)PBN是大(da)勢(shi)所趨，為航空公司提(ti)供導航數(shu)據服務大(da)有可為。其實，在導航數(shu)據服務研究方面，航科院(yuan)已經取得了(le)一些成績。
從(cong)2005年開(kai)始(shi)，航(hang)行新(xin)技(ji)術研(yan)究(jiu)所就(jiu)開(kai)始(shi)承擔國內大(da)量機(ji)場(chang)的(de)(de)(de)傳(chuan)統飛行程序以及單發程序的(de)(de)(de)設計工作(zuo)。在此基礎上，航(hang)行新(xin)技(ji)術研(yan)究(jiu)所自主開(kai)發了航(hang)空(kong)(kong)數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)管(guan)理(li)系統和導(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)編碼(ma)與校驗(yan)系統，實現了對航(hang)空(kong)(kong)數(shu)據(ju)的(de)(de)(de)自動化管(guan)理(li)。目前，他們已完(wan)全具(ju)備基于ARINC424規范的(de)(de)(de)導(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)編碼(ma)能力，并完(wan)成了國內部分機(ji)場(chang)程序的(de)(de)(de)導(dao)(dao)航(hang)數(shu)據(ju)編碼(ma)工作(zuo)。
在(zai)今年(nian)2月初，受廈(sha)航(hang)(hang)委托(tuo)，研究所為(wei)(wei)其(qi)提供(gong)了導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)校驗服務。國際上(shang)通(tong)用的導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)的更(geng)新周期(qi)(qi)是(shi)28天，這次(ci)導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)據(ju)庫(ku)(ku)的公布(bu)日正好是(shi)在(zai)春(chun)節期(qi)(qi)間，為(wei)(wei)此，航(hang)(hang)行新技術研究所的工程(cheng)師連大(da)年(nian)初二(er)也在(zai)加班，只為(wei)(wei)不耽誤廈(sha)航(hang)(hang)的導(dao)航(hang)(hang)數(shu)(shu)據(ju)更(geng)新。
何(he)運成(cheng)(cheng)說：“我們已經為國航、南(nan)航、深(shen)航、廈航、河(he)北航、聯航、重(zhong)慶航等(deng)航空公(gong)司提供導航數據庫的(de)編碼和(he)校驗服(fu)務(wu)，正逐步(bu)與杰普遜公(gong)司形成(cheng)(cheng)競爭局(ju)面，打破國際(ji)上的(de)導航數據服(fu)務(wu)壟斷。”
除了(le)具備PBN公(gong)共程(cheng)序(xu)的(de)導航數據編碼能力外，目前航行(xing)新技術研究所已(yi)具備了(le)全面(mian)的(de)傳統(tong)程(cheng)序(xu)、RNP AR程(cheng)序(xu)、單發(fa)程(cheng)序(xu)的(de)設(she)計和導航數據編碼能力。
今年，航(hang)行新技(ji)術(shu)(shu)研(yan)究所還(huan)承接了國(guo)(guo)(guo)家的(de)機載導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)庫(ku)項目，針對國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)大(da)飛機運行對導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)實際(ji)需求，以突破導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)編碼(ma)和(he)管(guan)理關(guan)鍵技(ji)術(shu)(shu)為目標，重點研(yan)究電子航(hang)行資(zi)料(liao)管(guan)理技(ji)術(shu)(shu)、導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)編碼(ma)校驗技(ji)術(shu)(shu)、導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)管(guan)理和(he)質量管(guan)理技(ji)術(shu)(shu)等(deng)關(guan)鍵技(ji)術(shu)(shu)。“我們的(de)目標是，依托國(guo)(guo)(guo)內航(hang)空公(gong)司(si)和(he)國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)飛機供(gong)應(ying)(ying)方，實現民用航(hang)空導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)自主化應(ying)(ying)用驗證和(he)運營(ying)實踐示范。同時(shi)，在此基礎上，建立航(hang)空數(shu)(shu)(shu)據(ju)的(de)處(chu)理標準(zhun)，形成擁有(you)自主知識產(chan)(chan)權的(de)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)生產(chan)(chan)服務的(de)能力，取代國(guo)(guo)(guo)外導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)(shu)據(ju)生產(chan)(chan)公(gong)司(si)為國(guo)(guo)(guo)產(chan)(chan)民機的(de)研(yan)發提供(gong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)支持(chi)。”何運成信心(xin)滿(man)滿(man)地說。
相關鏈(lian)接：
國(guo)際導航數據技術發展方向
民用(yong)(yong)航(hang)空導(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)應(ying)用(yong)(yong)關(guan)鍵技(ji)(ji)術都集(ji)中在歐美國(guo)家。這些國(guo)家制(zhi)定和(he)發布了(le)導(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)相關(guan)標準和(he)行業規范，把握著導(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)應(ying)用(yong)(yong)技(ji)(ji)術的發展方向。
目前，國際航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)界(jie)已制(zhi)(zhi)定了較為成熟的機載導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)標(biao)(biao)(biao)(biao)準，這些(xie)技術標(biao)(biao)(biao)(biao)準包括數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理(li)和應(ying)用(yong)(yong)標(biao)(biao)(biao)(biao)準、航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理(li)和應(ying)用(yong)(yong)規(gui)(gui)范，主要(yao)包括RTCA/DO-200A《航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理(li)標(biao)(biao)(biao)(biao)準》和RTCA/DO-201A《航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)信息(xi)標(biao)(biao)(biao)(biao)準》。其(qi)中(zhong)，《航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)處(chu)理(li)標(biao)(biao)(biao)(biao)準》是根(gen)據(ju)(ju)航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)應(ying)用(yong)(yong)中(zhong)對導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)、地形(xing)、障礙物等航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)信息(xi)的需(xu)求，制(zhi)(zhi)定處(chu)理(li)機載導(dao)航(hang)(hang)(hang)(hang)、飛行線(xian)路規(gui)(gui)劃、地形(xing)提示告警、飛行仿真以及其(qi)他航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)應(ying)用(yong)(yong)所需(xu)的航(hang)(hang)(hang)(hang)空(kong)(kong)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的最低標(biao)(biao)(biao)(biao)準，以明(ming)確(que)數(shu)(shu)據(ju)(ju)生產(chan)、修訂(ding)應(ying)用(yong)(yong)和評(ping)估的質量保證與管(guan)理(li)規(gui)(gui)范。
考慮(lv)到(dao)機載(zai)設(she)備(bei)的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)需求、性能需求和(he)操作約束等(deng)，美國和(he)歐洲(zhou)正在(zai)分頭(tou)各自研(yan)究，努力在(zai)ARINC424數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)模(mo)型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)基礎上建立新型(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)機載(zai)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)。該(gai)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)應用UML模(mo)型(xing)(xing)描述(shu)機載(zai)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)庫(ku)，除(chu)了包含(han)ARINC424規定的(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)之(zhi)(zhi)外，還增加(jia)地形數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)、障礙物數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)等(deng)，同時支持飛行(xing)實(shi)時數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)等(deng)動態信息。該(gai)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)還建立嵌入式機載(zai)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)交換模(mo)型(xing)(xing)（BXML），實(shi)現機載(zai)設(she)備(bei)之(zhi)(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)轉換和(he)共(gong)享。充分考慮(lv)到(dao)現行(xing)的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)ARINC424標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)和(he)開(kai)放式的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)，下(xia)一代的(de)(de)(de)(de)導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)將會(hui)集成兩種標(biao)準(zhun)(zhun)(zhun)的(de)(de)(de)(de)特點(dian)，以ARINC424A發(fa)布，成為下(xia)一代導(dao)(dao)(dao)航(hang)數(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)的(de)(de)(de)(de)技術規范。