导航数据库简介
将用于支持导航应用的导航数据以电子形式进行打包编码,是现代民航运输航空器FMS及AFCS的主要信息源。
导航数据库编码全球标准——ARINC 424编码规则,航图中的导航数据依据此规则转换成机载计算机可读的标准格式数据。此过程可以看做是计算机编程,而ARINC 424编码规则可以看做为一种编程语言。
简单的来说,它就是飞机的”导航地图”,以电子形式存储在飞行管理计算机(FMS)中。这个数据库包含了机场、航路、等待程序、仪表进近程序等各种飞行所需的信息。导航数据库(NDB)是与FMS相关的软件,用于构建与FMS功能相关的飞行计划。而ARINC 424则是一套专门为导航数据库专门定制的编程语言。
导航数据供应商类型
航空数据处理和相关数据库接受函(LOA),是证明航空数据供应商的航空数据处理能力符合《航空数据处理标准》(RTCA DO-200A)规定的文件。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LOA,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办法的数据供应商LOA,中国民航局也认可各方颁发的LOA。
换言之,如果中国想拥有自己的导航数据供应商,CAAC是没有资质发LOA的,必须要去找FAA、EASA、CASA、加拿大交通部获取认证。而这难免会受政治影响,为导航数据库的国产化埋下了一个大坑。
航空数据供应商分为两种类型,分别为1类LOA数据供应商和2类LOA数据供应商。简单的来说DSP对初始数据进行编码(按照ARINC 424规范),而后FMS供应商则将编码后的数据进行打包(根据不同FMS软件),最终形成NDB的最终形态,再由机务安装到飞机FMS内。
1类LOA数据供应商
1类(Type 1)LOA证明持有人具备航空数据处理资质,数据处理过程符合RTCA DO-200A数据质量的要求。
1类LOA与航电系统具体的合格证无关,不涉及特定航电系统兼容性问题。
1类LOA是基于航空数据供应商和客户之间预定的通用数据要求。1类LOA接受函颁发给数据供应商,该数据供应商同时是数据服务提供商。取得1类LOA的数据供应商不能将导航数据库直接交付给终端用户供航空器飞行使用。
目前LOA1,即数据库的编码公司有:JEPPESEN、NAVBLUE、Lufthansa等。
2类LOA数据供应商
2类(Type 2)LOA证明持有人具备航空数据处理资质,数据处理过程符合RTCA DO-200A数据质量的要求,并且交付的数据与特定的航电系统兼容。
2类LOA办法给航电系统设计批准持有人,或者满足航电设备设计批准持有人数据定义要求的数据供应商。如果取得2类LOA的数据供应商不是航电系统设计批准持有人,但航电系统设计批准持有人为该数据供应商提供数据打包工具,则2类LOA认定该数据供应商使用打包工具处理数据符合RTCA DO-200A要求。
2类LOA是基于确保与特定系统或设备兼容的数据要求,该接受函颁发给从事航电制造/应用集成的数据供应商。取得2类LOA的数据供应商可以将导航数据库直接交付给终端用户使用。
目前LOA2,即数据库的打包公司有:GE、HONEYWELL、JEPPESEN、COLLINS、Universal等。
导航数据库包含的数据内容
机场 跑道 航路 航路点导航台 公司航路 飞行程序 其他数据制作时间轴
JEP完成收集并制作全球标准数据
航司客户提交终端区客户号数据
航司客户提交公司航路数据
JEP完成客户化数据制作
JEP完成数据清理及质量检查并移交数据给OEM
OEM完成数据打包及数据质量检查并交付客户
客户完成数据比对检查及装
导航数据编码
进离场程序的编码
规则:程序名字符≤6,同一机场程序名不能重复
例如:
HX-09A—>HX09A
DAL-21A—>DAL21A
NOBIK-9W—>NOBI9W
P301-09A—>P3109A
P138-19A—>P3819A
进近程序的命名
规则:进近类型代码+跑道号+后缀
进近类型代码:
Approach Type | First Character of Procedure Ident |
---|---|
Area Navigation(RNAV) | R |
Flight Management System(FMS) | F |
Global Positioning System(GPS) | P |
GNSS Landing System(GLS) | J |
Instrument Guidance System(IGS) | G |
Instrument Landing System(ILS) | I |
Localizer Backcourse | B |
Localizer Directional Aid(LDA) | X |
Localizer Only(LCO) | L |
Non-Directional Beacon+DME(NDB/DME) | Q |
Non-Directional Beacon(NDB) | N |
RNAV(GPS) or (GNSS) or (RNP) | R |
Simplified Directional Facility(SDF) | U |
TACAN | T |
VOR/DME | D |
VOR using VORDME/VORTAC | S |
VOR without DEM | V |
例子:
NAIP中程序名 | 电脑后台程序名 | 导航数据库程序名 |
---|---|---|
CAT-I/II ILS/DME y RWY02L(5B) | ILS02LY | I02LY |
RNAV ILS/DME z RWY03(5E) | ILS03-Z | I03-Z |
RNP RWY02L(9A) | RNV02L | R02L |
VOR/DME RWY02L | VOR02L | V02L(D02L) |
点的命名及程序编码
1.对于五字码点、导航台、P点等点均按照资料公布的名称来编码。
2.对于传统飞行程序中通过导航台定位出来的点,则会根据ARINC 424 “命名转化”的命名规则对此类程序点进行命名。
3.根据编码规则,同一情报区中不能同时编码呼号及属性相同的点或台。
例子:
1.ZSHA情报区姚集NDB和青州NDB呼号均为DO,数据库中将青州NDB属性编码为了航路点。
2.林芝机场AR程序中LZ402点与泸州机场PBN程序的LZ402点命名重复,数据库中将林芝机场LZ402点编码为NZ402.
公司航路的命名
1.JEPPESEN数据库公司航路是以起降机场四字码+后缀(如有)命名,如ZUUUZBAATM。
2.Honeywell数据库公司航路是以起降机场三字码+后缀(如有)命名,如CTUPEKTM。
航径终止码
引导航空器沿指定航径从起点到达一个指定点或一种终结状态。
航径终止码由两个字母组成。第一个字母指明所飞航径的类型,第二个字母指明该航段在何处终止。
航径终止码 | 含义 |
---|---|
AF | Arc to a Fix |
CA | Course to an Altitude |
CD | Course to a DME Distance |
CF | Course to a Fix |
CI | Course to an Intercept |
CR | Course a Radial Termination |
DF | Direct to a Fix |
FA | Fix to an Altitude |
FC | From a Fix for a Distance |
FD | From a Fix to a DME Distance |
FM | From a Fixx to a Manual Termination |
HA | Racetrack Course Reversal (Alt Term) |
HF | Racetrack (Single Circuit - Fix Term) |
HM | Racetrack (Manual Termination) |
IF | Initial Fix |
TF | Track to a Fix |
PI | Procedure Turn |
RF | Constant Radius Arc |
VA | Heading to an Altitude |
VD | Heading to a DME Distance |
VI | Heading to an Intercept |
VM | Heading to a Manual Termination |
VR | Heading to a Radial Termination |
关于航行通告的编码规则
对于设计飞行程序修订的航行通告,JEP会根据通告的有效时间(有效时间>90天)和对机组在操作上的影响(机组能否根据通告手动修订程序)对通告内容进行编码。
公司导航数据库工作
周期导航数据库工作流程:
飞行程序提交 ———> 公司航路提交 ———> 数据库接收 ———> 数据库自查及第三方比对 ———> 数据库发放 ———> 数据库比对报告接收 ————> 提示编写及后台维护 飞行程序提交
情报中心国产化导航数据库
导航数据库生产团队组件
编码培训
ARINC424 生产系统培训
启动国内数据库 建库
建库完成,完成NAIP基础数据编码
与GE签订合作协议
完成A320模拟机测试并开始生产流程测试
(2309-2311)并行生产比对
预计2024年上线
不同类型PBN的使用阶段及精度
NAVIGATION SPECIFICATION | En-Route Oceanic Remote | APR | Approach Initial | Approach Intermed | Approach Final | Approach Missed | DEP |
---|---|---|---|---|---|---|---|
RNAV10 RNP 10 | 10 | ||||||
RNAV5 | 5 | 5 | |||||
RNAV1 | 2 | 2 | |||||
RNP4 | 4 | ||||||
RNP2 | 2 | 2 | |||||
RNP1 | 1 | 1 | 1 | 1 | |||
Advanced RNP | 2 | 2or1 | 1 | 1 | 1 | 0.3 | 1 |
RNP APCH | 1 | 1 | 0.3 | 1 | |||
RNP AR APCH | 1-0.1 | 1-0.1 | 0.3-0.1 | 1-0.1 | |||
RNP 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | 0.3 | - | 0.3 |
关于LOA2 THALES(GE)和Honeywell的运作区别
Thales的NDB由GE NDB团队管理,GE负责与FMS相关的NDB打包,而NDB交付由选定的 DSP 完成。
这与Honeywell FMS的差别就在于,Honeywell将NDB打包后直接交付给运营人,而使用Thales FMS的运营人,NDB 这是由Jeppesen交付的。