中國民航正在大力推廣的PBN技術(shù)（基于性能的導航），是未來(lái)航空運輸系統的關(guān)鍵。而實(shí)施PBN技術(shù)的前提和基礎是機載導航數據庫。機載導航數據庫是保障機載導航性能的關(guān)鍵因素。前不久，記者從中國民航科學(xué)技術(shù)研究院獲悉，航科院目前已初步具備了導航數據的編碼和航空數據的管理能力，完成了國內部分機場(chǎng)程序的導航數據編碼工作。
機載導航數據庫——飛機的中樞神經(jīng)
在航科院航行新技術(shù)研究所，工程師王冠宇向記者展示了空客A320模擬機的飛行界面。在飛行界面上，布滿(mǎn)了錯綜復雜的點(diǎn)和線(xiàn)?！帮w機能沿著(zhù)預設的飛行路徑自動(dòng)飛行，依賴(lài)存儲在飛機飛行管理計算機（FMC）中的導航數據庫?！蓖豕谟钫f(shuō)。
和汽車(chē)在地面上行駛可以依賴(lài)導航一樣，飛機的機載導航數據庫也能引導飛機按著(zhù)預定的航線(xiàn)飛行。不過(guò)，與汽車(chē)導航儀器不同的是，儲存在FMC中的導航數據庫不需要飛行員手動(dòng)操作，就能引導飛機按照預定的路徑飛行?！皩Ш綌祿煜喈斢陲w機的中樞神經(jīng)，包含航路、導航臺、航路點(diǎn)、機場(chǎng)、進(jìn)離場(chǎng)程序等航行運行的核心數據，其準確度和精確度關(guān)系到整個(gè)飛行安全?！焙叫行录夹g(shù)研究所所長(cháng)何運成說(shuō)。
“傳統程序飛行可以不依賴(lài)導航數據庫，但是PBN程序飛行必須依賴(lài)?！蓖豕谟钫f(shuō)。更先進(jìn)的導航性能對數據庫有更高的要求，導航數據中經(jīng)緯度出現0.1分的誤差，就可能導致飛行中幾百米的誤差。PBN所需要的飛行精確度比傳統程序要高，因此手動(dòng)操作輸入數據是無(wú)法實(shí)現的。
在PBN技術(shù)中，通過(guò)編碼，一張張紙質(zhì)航圖變成了機載設備可以識別的數據。該數據能精確到百分秒位。因此，在裝有機載導航數據庫的飛機上，飛行員不需要手動(dòng)輸入各種數據，他們從飛行的操作者變?yōu)榱吮O控者，在大大減輕工作負荷的同時(shí)，也減少了人為操作失誤的可能性，提高了飛行安全性。
盡管對于傳統程序飛行來(lái)說(shuō)，機載設備可以滿(mǎn)足用人工輸入各種數據的要求，但是PBN推行是全球民航的大勢所趨?！翱梢灶A見(jiàn)，在未來(lái)的航行系統中，航空運行對導航數據的依賴(lài)度將越來(lái)越高，導航數據對飛行的安全和效益將會(huì )有更為直接與重要的影響?！焙芜\成說(shuō)。
打破導航數據服務(wù)壟斷——迫在眉睫
盡管導航數據庫如此重要，但是目前世界上僅有少數公司能提供導航數據服務(wù)。國際上提供導航數據服務(wù)的公司主要有兩類(lèi)，一類(lèi)是導航數據供應商，負責收集民用航行資料，將其通過(guò)驗證編碼轉為ARINC424標準導航數據格式（這是一種導航數據行業(yè)標準）；另一類(lèi)是機載航電設備生產(chǎn)商，負責將符合ARINC424格式的導航數據格式轉換為其機載航電設備可使用的專(zhuān)用導航數據格式。
由于我國在導航數據核心技術(shù)方面的研究起步較晚，目前，國內航空公司的波音、空客飛機運營(yíng)商的機載導航數據服務(wù)，基本上都被波音公司的子公司杰普遜公司所壟斷。
這種情況對我國航空運輸的發(fā)展造成了諸多不利影響。何運成說(shuō)，一方面，國外數據使用成本高昂。杰普遜公司作為為中國航空運營(yíng)商提供導航數據的唯一服務(wù)商，向國內的航空運營(yíng)商收取高額的服務(wù)費，國內航空公司用于購買(mǎi)導航數據的服務(wù)費每年高達幾千萬(wàn)元。隨著(zhù)我國民航機隊的不斷擴張，數據服務(wù)費用還會(huì )不斷提高；另一方面，導航數據是國產(chǎn)大飛機和機載航電設備進(jìn)行科研試驗的基礎數據。如果只依賴(lài)國外供應商提供的導航數據，將嚴重掣肘國產(chǎn)大飛機核心設備產(chǎn)品的自主發(fā)展。
“除此之外，航行資料涉及國家秘密與安全，向外方提供保密的航空數據，直接威脅到國家基礎信息安全”。據了解，為了保障航空運輸的正常運行，航空公司不得不向外方提供未公開(kāi)的航空數據。一方面要保護國家信息安全；另一方面是民航實(shí)際運行的迫切需要?！氨M快打破國外公司對導航數據服務(wù)的壟斷，迫在眉睫?！焙芜\成說(shuō)。
提供導航數據庫服務(wù)——大有可為
全球民航推行PBN是大勢所趨，為航空公司提供導航數據服務(wù)大有可為。其實(shí)，在導航數據服務(wù)研究方面，航科院已經(jīng)取得了一些成績(jì)。
從2005年開(kāi)始，航行新技術(shù)研究所就開(kāi)始承擔國內大量機場(chǎng)的傳統飛行程序以及單發(fā)程序的設計工作。在此基礎上，航行新技術(shù)研究所自主開(kāi)發(fā)了航空數據的管理系統和導航數據編碼與校驗系統，實(shí)現了對航空數據的自動(dòng)化管理。目前，他們已完全具備基于A(yíng)RINC424規范的導航數據編碼能力，并完成了國內部分機場(chǎng)程序的導航數據編碼工作。
在今年2月初，受廈航委托，研究所為其提供了導航數據庫校驗服務(wù)。國際上通用的導航數據庫的更新周期是28天，這次導航數據庫的公布日正好是在春節期間，為此，航行新技術(shù)研究所的工程師連大年初二也在加班，只為不耽誤廈航的導航數據更新。
何運成說(shuō)：“我們已經(jīng)為國航、南航、深航、廈航、河北航、聯(lián)航、重慶航等航空公司提供導航數據庫的編碼和校驗服務(wù)，正逐步與杰普遜公司形成競爭局面，打破國際上的導航數據服務(wù)壟斷?！?
除了具備PBN公共程序的導航數據編碼能力外，目前航行新技術(shù)研究所已具備了全面的傳統程序、RNP AR程序、單發(fā)程序的設計和導航數據編碼能力。
今年，航行新技術(shù)研究所還承接了國家的機載導航數據庫項目，針對國產(chǎn)大飛機運行對導航數據的實(shí)際需求，以突破導航數據編碼和管理關(guān)鍵技術(shù)為目標，重點(diǎn)研究電子航行資料管理技術(shù)、導航數據編碼校驗技術(shù)、導航數據管理和質(zhì)量管理技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)?！拔覀兊哪繕耸?，依托國內航空公司和國產(chǎn)飛機供應方，實(shí)現民用航空導航數據的自主化應用驗證和運營(yíng)實(shí)踐示范。同時(shí)，在此基礎上，建立航空數據的處理標準，形成擁有自主知識產(chǎn)權的導航數據生產(chǎn)服務(wù)的能力，取代國外導航數據生產(chǎn)公司為國產(chǎn)民機的研發(fā)提供數據支持?！焙芜\成信心滿(mǎn)滿(mǎn)地說(shuō)。
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國際導航數據技術(shù)發(fā)展方向
民用航空導航數據應用關(guān)鍵技術(shù)都集中在歐美國家。這些國家制定和發(fā)布了導航數據相關(guān)標準和行業(yè)規范，把握著(zhù)導航數據應用技術(shù)的發(fā)展方向。
目前，國際航空界已制定了較為成熟的機載導航數據標準，這些技術(shù)標準包括數據處理和應用標準、航空數據處理和應用規范，主要包括RTCA/DO-200A《航空數據處理標準》和RTCA/DO-201A《航空信息標準》。其中，《航空數據處理標準》是根據航空應用中對導航、地形、障礙物等航空數據信息的需求，制定處理機載導航、飛行線(xiàn)路規劃、地形提示告警、飛行仿真以及其他航空應用所需的航空數據的最低標準，以明確數據生產(chǎn)、修訂應用和評估的質(zhì)量保證與管理規范。
考慮到機載設備的數據需求、性能需求和操作約束等，美國和歐洲正在分頭各自研究，努力在A(yíng)RINC424數據模型的基礎上建立新型的機載導航數據庫標準。該標準應用UML模型描述機載導航數據庫，除了包含ARINC424規定的數據之外，還增加地形數據、障礙物數據等，同時(shí)支持飛行實(shí)時(shí)數據等動(dòng)態(tài)信息。該標準還建立嵌入式機載導航數據交換模型（BXML），實(shí)現機載設備之間的導航數據轉換和共享。充分考慮到現行的導航數據ARINC424標準和開(kāi)放式的導航數據標準，下一代的導航數據標準將會(huì )集成兩種標準的特點(diǎn)，以ARINC424A發(fā)布，成為下一代導航數據的技術(shù)規范。