机载导航数据库是现代大中型运输机飞行管理系统(FMS)及自动飞行控制系统(AFCS)飞行操控的主要信息源和重要依据,是保障飞行及运行安全的重要环节之一。基于性能的导航(PBN)运行,将飞行方式从台(导航台)到台(导航台)飞行转变为点(航路点)到点(航路点)飞行,使航空器飞行运行极大地依赖导航数据库。
第一节 导航数据库的制作
一、导航数据库的数据构成
1.导航数据库基本概念
导航数据库(Navigation Database),是指以电子形式存储在系统中、用于支持导航应用的导航数据集合、打包及格式化文件的总称。导航数据库内容,主要包含有导航设施、机场、航路、航空公司、进离场程序、等待程序和限制空域等24类500多项数据内容。
2.导航数据库构成
导航数据库包括导航设备、航路点、航路数据、机场及跑道数据、进离场程序、等待程序、公司航线、特殊用途空域、公司特别程序等内容,主要的数据构成如图6-1所示。

机载导航数据库的数据格式采用ARINC424导航数据库标准,该标准是美国航空无线电公司(ARINC)在1975年制订,并被航空电子工程委员会采纳。 ARINC-424规范是由航空业界推荐的机载导航系统参考数据的陈述性文件,文件中所描述的数据库,也适用于运行控制计算机飞行计划系统、飞机模拟机和其他应用。文件中所描述的数据库标准,适用于导航数据服务提供商、机载航电制造商,以及其他用于飞行运行、制定飞行计划的数据库用户。
ARINC424导航数据分为若干章,每一章用不同字母代替,比如导航台(D)、航路(E)、机场(P)、公司航路(R)、特殊用途空域(U)、巡航高度表(T)、最低航路偏航高度(A),各章再细化为具体的节,同样以不同的字母或空格代替,比如导航台章(D)又分为NDB(B)和VHF(空格)。
3、导航数据库分类
从数据来源角度分类可以分为标准数据(StandardData)和客户化数据(TailoredData),如图6-2所示。

1)标准数据
标准数据是指根据各国/地区公布的航空资料汇编(AIP)、修订/补充资料、航行通告(NOTAM)及其他相关文件制作的航空数据。
2)客户化数据
客户化数据是指根据航空运营人向数据服务提供商提供的原始数据及信息,由数据服务提供商根据航空运营人客户化要求定制的航空数据。主要包括公司航路、航空公司制定的RNP AR程序以及单发失效程序。
二、导航数据库的数据处理流程
导航数据数据处理流程分为六个阶段,即数据接收、数据汇总、数据转换、数据选择、数据格式化和数据分发等阶段,如图6-3所示。

图6-3 数据处理流程图
(1)接收阶段
数据接收阶段,涉及数据接收、检查、验证等工作,检查数据确保收到的数据在传送过程中是完好的,验证数据以便核实数据的一致性和可用性。
如果发现错误、遗漏或不一致,须向数据供应商(或数据提供方)报告,通过数据跟踪来修改数据。
(2)汇总阶段
数据汇总阶段,收集和校对来自不同数据供应商的数据。通过数据汇总,可以得到满足航空数据链中下一环节要求的数据集。
对已汇总数据进行检查,可以保证数据满足质量要求。如果发现错误、遗漏或不一致,须告知责任数据供应商并提请分析和修改,并由数据汇总方跟踪数据源以确保正确修改数据,记录相关问题并提醒下一环节参与方。
如果收到的源数据精度、分辨率和完好性等有任何变更,需要记录变更详情并归档备查。
(3)转换阶段
数据转换阶段,涉及数据信息表达形式的转变。如果仪表飞行程序用文本形式描述,则需要按照ARINC 424编码规则转变为ARINC 424格式航段类型(或航径终结码)。
数据转换后须进行检查,确保转换过程没有改变原始数据的一致性和完整性。
(4)选择阶段
数据选择阶段,主要从经汇总处理后收集的航空数据中选择需要的数据元素。选择工作阶段之后,将生成一个原始收集数据子集,该子集符合下一环节对数据质量的要求。
在选择阶段,须检查数据子集以确保与原始收集数据一致,确保需要的数据没有遗漏或更改。
(5)格式化阶段
格式化阶段,将选择的数据子集转换为下一环节可接受的格式数据。导航数据可以参照ARINC 424标准进行格式化,以便生成用于飞机导航、飞行计划、飞机模拟机使用的导航数据库,或者按照专利格式转换为目标系统可接受的格式,或者按照其他可以接受的格式转换。
在格式化过程中,须检查格式化数据是否与选定数据格式一致,力求发现每一项误差引起的原因以便修改。
为了预防虽然数据存在错误但却通过了用户的检查和验证的情况发生,在数据格式化过程中可以采取满足数据最低要求的完好性保护措施(如CRC校验)来检查数据。
(6)分发阶段
数据分发是航空数据处理的最后一个环节,该阶段的主要任务是将格式化数据子集打包成数据库并分发给用户。可以用磁盘或光盘来分发数据,也可以通过互联网或其他可接受的方式分发数据。
在分发过程中,须进行检查数据并确保分发数据满足用户要求并且无物理介质错误。如果航空运营人发现数据错误或信息遗漏,须通报数据供应商并按流程修改数据,数据供应商应记录相关问题并通告终端用户。
三、机载导航数据库保障时间要求
为了保证航空公司收到的机载导航数据库能够在AIRAC规定的共同生效日生效,需遵循下面的时间要求,如图6-4所示。

(1)在生效日前7天,航空公司收到导航数据库文件,根据一体化航空资料变化情况以及提交的客户化需求,自行或委托第三方对导航数据库数据的准确性进行检查。如果存在公司认为不可接受的异常或错误时,需要要求数据供应商提供二版或三版数据库。没有数据异常或者公司认为可接受时,则安排装载至航空器的飞行管理系统(FMS)、飞行计划系统和性能系统。
(2)在生效日前15天,数据服务提供商完成导航数据库文件的制作,向航空公司提供导航数据库。
(3)在生效日前20天,数据服务提供商开始对导航数据进行电子化处理和数据质量管控。
(4)在生效日前28天,数据服务提供商收集新一期生效的标准数据和航空公司提供的客户化数据。
(5)在生效日前42天,缔约国航行情报服务部门发布新一期生效的航空情报。
(6)对于包含重大变化的航空情报,国际民航组织建议航空情报发布时间应在生效日前56天。

