1引言
上篇文章从二十年的时间跨度，不同的维度叙述了中国民航国产机载导航数据库项目的来龙去脉。
事实上，国内有关行业部门、科研机构和企业在同一时间段里也一直在做着同样的努力和探索。他们都看到国内导航数据库的瓶颈问题及其对先进航电系统的制约，努力寻找解决方法生产导航数据库，呼吁打破国外航空服务服务商在国内的垄断。
早在2011年，有关科研院所在民航局项目科研经费的支持下启动了机载导航数据库的科研项目，其目标就是研究面向大型客机飞行管理系统（FMS）的导航数据库关键技术，制定符合国际标准的导航数据国家标准，研究并设计面向大型客机的导航数据库，实现航空数据的ARINC-424格式转换和导航数据库装载，为建立自主知识产权的大型客机飞行管理系统奠定坚实的理论和技术基础。
在C919的型号设计阶段，机载导航数据库问题已经得到了重视，中商飞希望第一架国产大飞机能够装载完整的国内导航数据库，于是成立导航数据库攻关团队，希望最终实现机载导航数据的自给自足。
与大飞机配套的国内航空电子研究所也关注和研究导航数据的质量认证系统，希望用国际通用的质量管理方法来管理其产品的开发和生产，并对接ARINC 424数据。
国内专业的导航数据服务公司，民营企业也先后成功研制出国内ARINC 424导航数据库来支持计算机飞行计划和电子飞行包用户，并寻找机会向机载导航数据端的突破。
机载导航数据库遵循ARINC 424这个开放的规范。不少人认为只要有了ARINC 424格式的国内导航数据库数据就有了话语权，甚至有了将数据装载到航空公司飞机的权利。但现实情况是，尽管呼声很高，以上这些努力都没有取得实质性的成功，大部分项目都前功尽弃或半途而废。一时间，把ARINC 424数据上载到机载导航计算机（FMS）端变成了一件比上天还难的事。对民航而言，上天并没有那么难啊。
那么，机载导航数据库难在何处？我们先从航空导航数据规范说起。
2导航数据的424规范
ARINC（Aeronautical Radio， Inc.），成立于1929年，是一家由航空公司，飞机制造商、监管机构和航空电子设备制造商组成，旨在为全球飞机制造商制定航空电子设备规范和标准。
ARINC 424 标准的最早始于上世纪70年代。1973年，ARINC成立了一个标准化航空数据库的委员会（Navigation Data Base Working Group – NDB WG），研究并建立一种通用的导航数据编码格式，以促进不同航空电子系统之间的互操作性；1975年，该委员会发布了第一个标准（导航系统数据库ARINC规范424，简称ARINC 424或A424规范），该标准一经发布就成为全球公认的机载导航数据库编码格式。随着航空技术尤其是航电技术的不断发展，该规范也不断演进，目前最新版本是424-23，于2022年7月8日发布。
简单地讲，ARINC 424是一种基于文本的格式，其中每条记录都编码为132个字符的固定长度。每个数据记录都包含一个唯一标识符和信息，来表示机场、直升机停机坪、跑道、航路、空域、航路点、导航实施，和进离场程序等。
ARINC 424规范使导航数据服务商、航空电子系统提供商和导航数据库的其他用户能够按照程序设计人员的规定进行飞行和飞行计划程序。符合该规范的数据库也被计算机飞行计划系统、飞行模拟器和其它地面应用程序调用。
将民航局发布的航行资料汇编（AIP）及其补充信息按照ARINC 424规范编码，形成ARINC 424格式的数据库文件是迈向机载导航数据最基础的一步，是实现起来最简单的一步。这样的数据是相对“静态的”，不具有时效性特征。
3国际民航组织AIRAC规范
航空情报监管与控制（Aeronautical Information Regulation and Control，简称AIRAC）是由《国际民用航空公约》附件15《航空情报服务》规定的航空资料定期颁发机制。在该机制下，飞行员、签派人员、空中交通管制员、飞机管理系统提供商和航空信息服务提供商都能够从相同的数据库中获得相一致的信息。
按照AIRAC机制的规定，导航数据库以28 天为一个修订周期，通常一年中共有13个修订周期。在每一个AIRAC周期的28天时段里，航行资料（AIP）的发布方、航空数据服务提供商、航电系统提供商与航空用户在数据的发布、接收、处理、打包封装和交付等环节上密切合作，环环相扣，以确保数据的时效性要求。
在这个机制下，由数据服务提供商提供的ARINC 424数据随周期变成“动态的”和“面向航电设备的”，并且具有明显的时效性特征。
4数据质量的航空工业标准
ARINC 424只是生成导航数据库的格式规范，数据的质量要求则来自航空工业标准和国际民航组织的相关附件。
航空无线电委员会（Radio Technical Commission for Aeronautics，简称RTCA），为航空电子系统制订相关的技术标准以及适航标准。这些标准被国际民航组织、航空监管机构等世界主要航空业组织相关标准广泛采用。RTCA一般性工作是通过下设的项目管理委员会下的专业委员会（Special Commission, SC）负责完成。
RTCA标准的命名方式是 RTCA DO（Document）- 文件号。其中 RTCA DO-200系列就是关于航空数据处理的标准（Standards for Processing Aeronautical Data）。
DO-200是该系列的第一个版本，颁布于1988年11月28日，文件的题目是《Preparation, Verification and Distribution of User-Selectable Navigation Data Bases》，即“用户可选择导航数据库的准备、验证与分发’’。该文件目前已废止。
DO-200A由SC-181组稿，于1998年9月28日颁布。SC-181专业委员会成立于1995年，历经四年的努力完成了新版。该标准涵盖了数据处理质量保证和质量管理要求。DO-200A涵盖的数据质量和数据完整性管理的方法，用于支持航行新技术和不断扩大的航空数据使用范围。
DO-200B由SC-217组稿，于2015年6月18日颁布。SC-217成立于2008年，旨在修订与航空数据库相关的标准，以支持美国NextGen和欧洲SESAR不断发展的空中交通管理系统和航空信息的新的领域，包括基于性能导航（PBN）包括机场测绘、地形和障碍物数据以及数据交换标准，以及在全系统信息管理（SWIM）下支持未来增强功能的航空数据。DO-200B是关于目前最流行的航空数据处理标准。
DO-200C由SC 217组稿，于2024年6月27日颁布，它是DO-200系列中的最新版本。该标准旨在帮助航空数据链参与者和监管机构履行的责任，帮助那些寻求为其航空数据处理或运作申请资质批准的机构或组织。DO-200C整合了行业和航空当局的经验和反馈以及相关法规和技术标准的建议更改和澄清，最新版本的目录如下：
欧洲民用航空设备组织（European Organization for Civil Aviation Equipment, 简称EUROCAE）是专门制定民用航空电子设备技术规范的国际组织，隶属于欧洲航空安全组织。EUROCAE颁布的欧洲标准和技术规范文件系列（European Document，简称ED）与RTCA DO系列相互对应。
ED-76系列规定了航空数据处理标准，该标准与RTCA DO-200系列等效对应。
ED-76是该系列的首个版本，颁布于1998年10月1日。该文件已废止。
ED-76A颁布于2015年6月1日，是目前最流行的颁布。
ED-76B颁布于2024年7月8日，是该系列的最新版本。
DO-200系列/ED-76系列标准是整个航空数据生态系统的一部分，该生态系统包括机载和地面软件/系统，以及数据质量体系的建立与管理，其目的是通过要求数据链中参与方根据与航空数据过程相关的要求建立可接受的质量管理体系（QMS）来解决航空数据过程的具体问题。
文件中定义的数据质量包含以下七个特征指标：
这些质量指标应用包括与数据供应商的接口、数据的接收、数据处理、数据库分发以及与客户的接口等。
《国际民用航空公约》附件15《航空情报服务》第16版中关于数据质量特征指标的描述与RTCA DO-200的内容基本一致。
5航空数据处理和相关数据库接受函
航空数据服务提供商和航电系统提供商是否符合航空工业标准DO-200系列/ED-76系列，则由航空数据处理和相关数据库接受函（Letter of Acceptance，简称LOA）来认证。
LOA是证明航空数据供应商的航空数据处理能力的文件，在美国由FAA认定数据供应商的资质并颁发LOA，在欧洲由EASA负责认定数据供应商并颁发DAT。在澳大利亚由 CASA 负责认定数据供应商并颁发 LOA，在加拿大由交通部负责认定并向数据供应商颁发与LOA 等效的确认函（AL）等。欧洲、美国、澳大利亚和加拿大等相互认可彼此颁发的数据供应商LOA。目前中国民航局还没有建立自己的认证机制，但认可各方颁发的LOA。
LOA分为两种类型，1类（LOA 1/DAT 1）颁发给航空数据服务提供商，2类（LOA 2/DAT 2）颁发给航电系统提供商。
LOA 1/DAT 1接受函持有者将确保：
所处理的数据必须无差错；
必须和原数据提供者保持协调关系；
能证明供应的数据符合数据质量要求DQR。
LOA 2/DAT 2接受函持有者将确保：
必须完好(无差错)地处理航空数据供应商提供的数据；
必须和原数据提供者以及最终用户保持协调系统；
能证明供应的数据符合数据质量要求DQR；
保持数据库和航电系统功能之间的关联。
LOA申请者须证明其航空数据数据处理符合标准，并确保对方收到的数据符合数据质量要求，其参考标准包括：
1.行业标准方面
RTCA DO-200系列；或
EUROCAE ED-76系列。
2.航空法规方面：
FAA – 咨询通告 AC 20-153A, 航空数据处理接受条件；或
EASA – EU 2017/373规范，航空数据处理接受条件。
为获得LOA接受函，申请者必须具备以下六项条件：
数据处理计划（可靠性生产、无差错产生）
定义数据质量要求DQR（7个指标)；
数据处理方法（数据链, 工作流程）；
数据质量管理（ISO 9001资质、质量保证、质量管理系统、质量管理文件等）；
确保符合LOA规范（申请并获得LOA）；
具备后LOA的机制（及时通报客户有关数据差错、缺陷和数据纠错处理流程以及LOA状态的变化）。
6FAA咨询通过 AC 20-153
美国联邦航空局咨询通告AC 20-153《航空数据处理和相关导航数据库的接受方法》是由FAA的“航空器工程部，航空器认证服务处 – 航空安全办公室”，即AIR-130办公室负责并颁布的。
该咨询通告就是用来指导FAA区域内的航空数据库提供商和航电系统供应商如何获取LOA的方法，具体包括：
1.如何评估数据处理是否符合RTCA DO-200系列所规范的航空数据处理标准；
2.如何符合航空数据数据的合规性要求，以及申请LOA的方法；
3.在一个新获得适航批准的航电设备，该设备又依赖于可更新的数据库的情况下，如何定义航空数据质量要求（DQR）的方法。
FAA已经发布过三个版本的AC 20-153：
AC 20-153是《航空数据处理和相关导航数据库的接受方法》的第一个版本，于2005年7月8日颁布。
AC 20-153A颁布于2010年9月20日，内容上增加了地形和障碍物数据的处理要求。
AC 20-153B颁布于 2016年4月19日，是目前最新的版本。在对应DO-200B附件D工具质量适配指南（Tool Qualification Adaptation Guidance）的情况下，内容上增加了对数据处理的“软件工具鉴定指南（RTCA DO-300 Software Tool Qualification Considerations）。”
7航空数据处理软件工具
DO-200B/C规定了航空数据处理软件工具的适应指南、工具的研制流程以及工具鉴定需满足的各等级目标，其参照标准为DO-330/ED-215。
在该标准中，“软件”特指“航空数据库，”软件生命周期“特指”航空数据处理”。DO-300/ED-215还重新定义了航空数据的Traceability（可追溯性）、Validation（验证）和Verification（检查）。
数据处理软件工具鉴定的目标是：消除、减少或自动化数据处理引起的出错机会；确保该工具与它自动执行的任何活动等效，即确保所采用的工具既不会在数据处理中引入错误，也不会出现无法检测到存在的错误的情况；确保工具资格与工具的预期用途或数据生成过程相称。
8企业质量管理体系的建立
《国际民用航空公约》附件15《航空情报服务》要求航空数据处理机构建立起质量管理体系，遵循ISO 9001系列质量保证标准，并由认可的认证机构进行认证。质量管理应适用于从数据来源到分发给下一个目标用户的整个航空信息数据链，同时考虑到数据的预期用途。质量管理系统的指导材料可以参考国际民航组织的《航空信息服务质量管理体系手册》（ICAO Doc 9839）。
此外，LOA的资质也同样要求数据服务商具备企业质量管理体系，及其相应的文件。质量管理体系应该至少涵盖以下内容：
树立全员质量意识；
完整的控制过程文档和记录；
维持数据处理工具鉴定；
定期进行内部质量审计；
具备完善的纠错机制；
及时执行纠正措施；
配合外部质量审计。
在质量管理体系中，数据质量要求、数据处理和质量管理三要素之间的关系是：数据质量要求（DQR）为先，数据处理遵循DQR，质量管理贯穿项目全程。
9机载导航数据库链与各利益相关方的关系
基于以上航空数据的行业标准与民航法规要求，让我们在审视参与机载导航数据库生产的各个核心参与方，它们分别是原始数据发布（民航当局的AIP）、数据处理（航空数据服务提供商）、数据整合（航电系统提供商）和数据使用（航空公司），民航法规与航空工业标准负责整个数据生产过程的合规，这是一个四位一体的闭环系统。
在这个封闭的系统里，维系四个参与方的那个环（或链路）有两个重要的功能，一个数据质量要求（Data Quality Requirement，简称DQR），另外一个是相关符合DQR数据的供给。
RTCA/DO-200B中第 1.5.4 节将航空数据链描述为航空数据从产生到最终使用的路径的概念表示。航空数据链是一系列相互关联的链路，其中每个链路都提供促进特定目的航空数据的生成、传输、准备、应用集成和最终使用的功能。如果一个机构可能执行构成航空数据链的一项或全部功能，那么它就应该负责数据链上下游多个链节的数据准备和数据传输。
AIP数据发布方 – 主要责任是向数据提供方提出数据质量要求；收集航空数据，并以国际民航组织的规范制作《航行资料汇编》以及相关的信息，包括修订/补充、航行资料通告、航行通告等。
航空数据服务提供商 – 主要责任是向数据提供方提出数据质量要求（DQR）；收集全球范围的航空数据，通过编码处理成ARINC 424数据库，并提供数据的更新和客户化服务；获得LOA1/DAT1质量资质。
航电系统提供商 - 主要责任是向航空数据提供方提出数据质量要求；从数据服务提供商获取数据，根据终端客户的航电设备和数据要求以适当的格式进行压缩和打包；将终端数据包传送到客户；具有纠错与及时解决问题的机制；完备的质量管理系统；获得LOA1/DAT1或等同资质。
航空公司运行人 - 主要责任是根据机队情况选择合格的航电系统提供商和航空公司数据服务提供商；向航电系统提供商提出数据质量要求（DQR）；从航电系统提供商获取数据并上载到飞机的飞行管理计算机；提出客户化需求和数据的更改要求；具有纠错与及时解决问题的机制；完备的质量管理系统；按照民航当局的导航数据库管理规范进行管理。
所有参与方都必须确定各自的DQR，并予存档。导航数据库服务商必须获得满足FMS航电厂商DQR后才能提供数据，而航电系统提供商则要求数据服务提供商具备质量认证后才能提供DQR。这种相互依赖和相互制约的关系就是导航数据库可以转变为机载导航数据库的必要条件。
DQR 的存在不仅是为了最终用户及其设备，也是为了捕获数据链中建立的数据供应关系的质量要求。它们通常是数据处理组织之间合同的一个关键特征，并控制这些组织之间的数据交换。
飞机制造商、航空电子设备制造商或系统集成商必须使用 RTCA/DO-200B要求作为定义航空数据库DQR的方法。RTCA/DO-200B 第 2.3 节和附录 B 提供了定义 DQR 的可接受方法。如 RTCA/DO-200B 中所述，航空数据的特征在于其精确性、分辨率、保证级别、可追溯性、时效性、完整性和格式化。
目前在全球范围的机载导航数据库产品领域，具备LOA 1/DAT 1或等同资质的航空数据范围提供商有，波音公司（Jeppesen）、空客公司（NavBlue）、汉莎系统公司（Lido）和Keyvan公司等。
具有LOA 2/DAT 2或等同资质的航电系统提供商有，GE航空航天公司、霍尼韦尔公司（Honeywell）、柯林斯（Collins）和泰雷兹公司（Thales）等。
空管局国产机载导航数据库项目之所以获得成功，就是因为具备了四位一体的条件。需要说明的是空管局情报中心在这个环路（或链路）中肩负着双重责任，即AIP数据发布方和航空数据服务提供商。一方面它要接收GE公司提出的DQR要求，同时它要向情报中心发出DQR要求，另一方面，它要接收情报中心发来的AIP源数据，同时要与杰普逊配合将生产的数据提供给GE公司。
需要指出的是，在空管局国产机载导航数据库项目中，尽管中国民航认可FAA颁发的LOA 1/LOA 2或等同的产品质量认证资质，但作为在中国本地的导航数据生产系统，还是有待于接受本国航空数据质量管理法规的监管。
国内的导航数据库提供商如果希望将所提供的数据装载到飞机端，成为机载导航数据库服务提供商的必备条件是，必须首先具备按照航电系统数据质量要求（DQR）生产数据的能力和得到资质认证，必须跻身于这个四位一体的环路，别无捷径可走。
10结语
国产机载导航数据难在何处？就是难在数据质量，数据质量就是底层逻辑。
对于那些潜在的航空数据提供商，航空数据的质量并不是一蹴而成的，要沉得下心来。杰普逊公司成立于1934年，至今已有90年历史，而其导航数据库业务从1974年开始到现在也正好有50年了，50年来杰普逊成为全球导航数据服务的标杆，离不开它对质量的坚守。在杰普逊的导航数据生产系统里，积累有一万四千多条业务规则（Busienss Rules），任何一个数据出现质量的问题，就会触发相应的业务规则。正是这些规则保证了数据的质量，进而使杰普逊的数据产品和服务得到众多航空公司客户、飞行计划用户和航电系统生产商的信赖和广泛采用，这也是空管局选择与杰普逊合作的原因。
中国是民航运输的大国，而且正在走向民航飞机制造强国，建立符合国际规范的中国航空数据质量体系的现实要求和长远意义不言而喻。
这样的体系也不是能靠某个部门或企业的单方面努力能够建立起来的，它需要由民航局做顶层设计，引领数据提供商，航电设备提供商和航空公司客户参与质量体系的建设。只有拥有合规的航空数据，才能获得真正意义上的行业话语权，才有建立国内机载导航数据服务的生态。
