| 作者 顏楓 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的管理和使用一直是現(xiàn)代民航安全運(yùn)行的一個(gè)重要因素，而隨著近年來基于性能導(dǎo)航技術(shù)的不斷推進(jìn)，越來越多新程序投入使用，許多老舊飛機(jī)由于出廠安裝的飛行管理計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱 FMC）設(shè)計(jì)年代久遠(yuǎn)，使用限制的問題日漸突出。航空公司在日常導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作中對(duì)于此類老舊飛機(jī)和 FMC 要高度關(guān)注，有針對(duì)性的制定對(duì)應(yīng)措施，以避免或緩解使用過程中帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。以下筆者將結(jié)合老舊波音機(jī)型以及自身在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作中多年來的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)闡述相關(guān)內(nèi)容。1 背景介紹 所有現(xiàn)代運(yùn)輸航空器都有自己的飛行管理系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 FMS），它綜合了導(dǎo)航信號(hào)接收器，慣性基準(zhǔn)系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱 IRS）、大氣數(shù)據(jù)、飛行操作、儀表和顯示、油門控制、數(shù)據(jù)鏈各方面的數(shù)據(jù)信息，最終匯總到 FMC 進(jìn)行處理和計(jì)算。FMC 是系統(tǒng)的心臟，履行導(dǎo)航和性能計(jì)算并且提供控制和指引指令，F(xiàn)MC 和它包含的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)是現(xiàn)代航空器航電設(shè)備的核心基礎(chǔ)。 一般而言，F(xiàn)MC 包含兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)：性能數(shù)據(jù)庫(kù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)。性能數(shù)據(jù)庫(kù)使飛行機(jī)組在飛行中不再需要查閱性能手冊(cè)，并向 FMC 提供計(jì)算俯仰和推力指令所需的信息。所需的所有正常信息均可顯示在控制顯示單元（簡(jiǎn)稱 CDU）上。而導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)則包含通過查閱航圖而得到的大部分信息。事實(shí)上除此以外，F(xiàn)MC 首先需要一個(gè)航電設(shè)備廠商研發(fā)自帶的飛行操作程序（簡(jiǎn)稱 OFP）和對(duì)應(yīng)的軟件數(shù)據(jù)庫(kù)，只有通過它才能讓 FMC 真正正確使用性能數(shù)據(jù)庫(kù)和導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)以及指揮航電設(shè)備。所有這些數(shù)據(jù)都以帶電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器的方式保存在 FMC 中，可以使用特定的數(shù)據(jù)裝載機(jī)進(jìn)行更新。 我們?nèi)粘Ｊ褂玫膶?dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)包含了導(dǎo)航設(shè)備、航路點(diǎn)、機(jī)場(chǎng)、跑道以及公司選擇的其它信息，如標(biāo)準(zhǔn)儀表離場(chǎng)、標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)場(chǎng)、進(jìn)近和公司航路等豐富的情報(bào)資料信息。這些信息都按照 ARINC424 的標(biāo)準(zhǔn)格式編碼在導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)中，并按照國(guó)際民航組織附件 15 的要求以 28 天一個(gè)周期進(jìn)行定期更新。 高質(zhì)量的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)是現(xiàn)代飛行安全的基礎(chǔ)，目前世界上主要有三個(gè)導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商，分別是德國(guó)的杰普遜（屬于美國(guó)波音公司子公司），瑞士的 LIDO（屬于德國(guó)漢莎航空公司），英國(guó)的 NavTech（屬于空客公司），這三個(gè)服務(wù)商會(huì)定期整理加入國(guó)際民航組織的各國(guó)地區(qū)情報(bào)資料信信息，并以 ARINC424 的標(biāo)準(zhǔn)格式進(jìn)行編碼。當(dāng)數(shù)據(jù)編碼檢查完成，會(huì)提供給對(duì)應(yīng)的 FMC 航電設(shè)備廠商，由他們?cè)偕蛇m用于不同 FMC 的特定格式文件，才能最終裝載在飛機(jī)上使用。這些航電設(shè)備廠商主要有霍尼韋爾，通用電氣，泰雷茲，羅克韋爾柯林斯等。2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的限制 近年來，隨著全球?qū)Ш綌?shù)據(jù)信息的不斷暴漲和導(dǎo)航技術(shù)飛速發(fā)展，儲(chǔ)存導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息的容量和方式要求也越來越多，因此，飛機(jī)上的 FMC 硬件設(shè)備也在不斷更新適應(yīng)需求。當(dāng)然，如果能夠通過不斷更換升級(jí) FMC 提高導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的能力是最安全有效的解決途徑，但是對(duì)于一些飛機(jī)由于升級(jí)費(fèi)用或者使用年限等因素綜合考慮會(huì)不再升級(jí)，因此對(duì)于仍在使用的老舊型號(hào) FMC，主要問題就是導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的各種能力限制。2.1 數(shù)據(jù)容量限制 在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)使用的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)是以字節(jié)或字符來定義容量的，比如 GE 公司生產(chǎn)的最大容量為 288K FMC，它代表的最大數(shù)據(jù)容量是 288000 個(gè)字符，對(duì)于不同 OPF 程序類型（如 16 位，32 位等）代表了不同的字節(jié) KB 數(shù)據(jù)量。比如 16 位的 OFP 程序，需要 2 個(gè)字節(jié)來定義一個(gè)字符，數(shù)據(jù)容量就是大約 576000 字節(jié)。如下表 1 所示，是部分波音機(jī)型使用的新舊 FMC 容量能力對(duì)比： ▲表 1 部分波音機(jī)型使用的新舊 FMC 容量能力對(duì)比 但是需要注意的是，這個(gè)容量并不是公司可以使用的容量，因?yàn)?FMC 自帶的 OFP 軟件系統(tǒng)和性能數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)占用掉一部分容量，如下圖 1 所示，型號(hào) 2907A 的容量 256K 的 FMC 實(shí)際能夠使用的只有 216K： ▲圖 1 型號(hào) 2907A 的容量表 在航空公司能夠使用的這部分有限容量里面，包含了服務(wù)商提供的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)和客戶化數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商根據(jù)各國(guó)情報(bào)資料整理發(fā)布的全球完整導(dǎo)航數(shù)據(jù)信息，而客戶化數(shù)據(jù)則是公司自己運(yùn)行需要的一些不公布或者定制數(shù)據(jù)，如特殊機(jī)場(chǎng)，公司航路等。僅從標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)量來看，杰普遜公司預(yù)測(cè)每年就有至少 3% 的數(shù)據(jù)增加幅度，其他服務(wù)商也分別預(yù)測(cè)每年 6%-8% 的增幅。此外，航空公司自身的不斷發(fā)展也會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行所需要的客戶化數(shù)據(jù)不斷增加。因此，最為直接和重要的限制是數(shù)據(jù)總?cè)萘康南拗啤?.2 導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)編碼限制 隨著現(xiàn)代導(dǎo)航技術(shù)和國(guó)際民航標(biāo)準(zhǔn) ARINC424 版本的不斷更新，越來越多導(dǎo)航信息需要不斷擴(kuò)展數(shù)據(jù)記錄儲(chǔ)存位置。對(duì)于老舊 FMC 而言，從設(shè)計(jì)之初由于年代久遠(yuǎn)并沒有預(yù)留足夠的數(shù)據(jù)記錄儲(chǔ)存位置，因此也就從根本上限制了對(duì)編碼方式的支持能力。以下表 2 是 GE 公司不同版本的 OPF 編碼能力匹配表： ▲表 2 GE 公司不同版本的 OPF 編碼能力匹配表 2.3 特殊限制 航空公司在運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)使用相同數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商的數(shù)據(jù)，在不同飛機(jī)上實(shí)際使用卻會(huì)出現(xiàn)一些差異，這是由于不同航電設(shè)備廠商生產(chǎn)的 FMC，或相同航電設(shè)備安裝不同版本的 OFP 有特殊限制。比如有的對(duì)每個(gè)機(jī)場(chǎng)的程序數(shù)量或者使用定位點(diǎn)有限制，有的不支持復(fù)合進(jìn)近程序，有的不支持復(fù)飛程序等等，即使對(duì)于同一個(gè)公司不同版本的 OFP 特殊限制也會(huì)相差巨大，比如 GE 公司早期生產(chǎn)的 U5.0 版本每個(gè)機(jī)場(chǎng)最多只能保存 70 條進(jìn)離場(chǎng)程序，而最新的 U12.0 版本則能夠到達(dá) 126 條。 如果航空公司實(shí)際運(yùn)行過程中客戶化數(shù)據(jù)較多，可能會(huì)產(chǎn)生更多限制，有的限制是能夠在航電設(shè)備廠商的技術(shù)手冊(cè)或說明文件中找到的，而有的限制甚至是廠家也不可預(yù)見和判斷的，產(chǎn)生的錯(cuò)誤現(xiàn)象往往很難找到原因，長(zhǎng)期對(duì)運(yùn)行造成不便。3 老舊 FMC 的導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)管理 可以看到，版本越是老舊的 FMC，其導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的限制越多，航空公司在日常導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)管理工作中需要高度關(guān)注，對(duì)他們采取特殊的管理方式，有效的控制數(shù)據(jù)風(fēng)險(xiǎn)。3.1 控制數(shù)據(jù)容量 如果發(fā)生數(shù)據(jù)庫(kù)容量溢出，將必須刪除一些數(shù)據(jù)才能夠生成安裝文件，如果不能有效控制這種現(xiàn)象發(fā)生，將會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)制作發(fā)布的時(shí)間加長(zhǎng)，嚴(yán)重影響導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的裝載時(shí)間。特別是如果發(fā)生二次制作時(shí)間過長(zhǎng)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)過期，將對(duì)公司安全運(yùn)行帶來極大的風(fēng)險(xiǎn)。因此，有效的控制數(shù)據(jù)總?cè)萘吭谝欢ò踩秶鷥?nèi)是最重要的管理基礎(chǔ)。 首先在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)方面，航空公司需要決定哪些數(shù)據(jù)需要保留，而哪些相對(duì)不重要的數(shù)據(jù)需要?jiǎng)h除。在刪除數(shù)據(jù)時(shí)應(yīng)該首先縮小數(shù)據(jù)選取范圍，就像每次機(jī)組飛行只攜帶運(yùn)行范圍內(nèi)的資料一樣，導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)范圍首先也要縮小到公司日常運(yùn)行的范圍。相反的，如果不縮小運(yùn)行范圍，則意味著范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)細(xì)節(jié)會(huì)減少，比如機(jī)場(chǎng)數(shù)量、航路數(shù)量等。其次在客戶化數(shù)據(jù)方面，可以將不常用的公司航路、機(jī)場(chǎng)數(shù)據(jù)刪除，比如只保留必須的 PBN 程序，刪除傳統(tǒng)程序。最后，由于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)的逐月遞增，航空公司應(yīng)該根據(jù)每個(gè) FMC 的實(shí)際容量最大限制值，自己設(shè)定一個(gè)容量安全范圍值，本期數(shù)據(jù)量接近或超過時(shí)，應(yīng)該主動(dòng)在下一期采取上述措施盡快優(yōu)化減少數(shù)據(jù)，不要被動(dòng)的等待數(shù)據(jù)溢出。3.2 掌握 FMC 的限制技術(shù)材料 航空市場(chǎng)上的 FMC 型號(hào)種類繁多，每種設(shè)備的使用限制不同，相同廠家不同時(shí)代的產(chǎn)品也差異較多，如果每次遇到問題才通過詢問或者咨詢的方式了解掌握，則永遠(yuǎn)不能全面系統(tǒng)的了解掌握所有限制。特別是一些年代久遠(yuǎn)的老舊 FMC，由于使用的公司越來越少，設(shè)備廠商保留的說明文檔也可能越來越不完整，熟悉設(shè)備的工程師也越來越少，技術(shù)資料重要性尤為珍貴，筆者在與廠家溝通過程中也發(fā)現(xiàn)獲取難度越來越大。因此航空公司要盡早和設(shè)備廠商取得聯(lián)系，及時(shí)獲取相關(guān)使用技術(shù)材料留存，才能及時(shí)準(zhǔn)確掌握限制條件和每種數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的單位容量，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)做出合理有效的調(diào)整。3.3 及時(shí)與導(dǎo)航數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商溝通制定預(yù)案 在遇到國(guó)家地區(qū)有大規(guī)模情報(bào)資料更新的時(shí)候，可能無法提前判斷更新數(shù)據(jù)帶來的限制，此時(shí)航空公司應(yīng)該提前和每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商針對(duì)每種型號(hào) FMC 的限制制定好不同等級(jí)的方案，如數(shù)據(jù)溢出時(shí)刪除數(shù)據(jù)的類型先后順序，同一種類型數(shù)據(jù)的先后順序，避免數(shù)據(jù)溢出影響裝載時(shí)間。3.4 與相同設(shè)備的航空公司總結(jié)交流經(jīng)驗(yàn) 從多年來的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)來看，不可避免會(huì)遇到一些無法預(yù)見的設(shè)備 BUG 或者數(shù)據(jù)出錯(cuò)現(xiàn)象，這些除了航空公司自身運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的積累，設(shè)備廠商的技術(shù)咨詢協(xié)助，還需要和相同設(shè)備的航空公司總結(jié)交流經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)資源共享，經(jīng)驗(yàn)互補(bǔ)，往往能夠快速準(zhǔn)確的找到問題的原因。3.5 疑難問題的應(yīng)對(duì)和處理 當(dāng)遇到一些問題陷入困局時(shí)，例如沒有技術(shù)資料和經(jīng)驗(yàn)的問題，或者設(shè)備廠商和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)商都無法判斷錯(cuò)誤信息的原因時(shí)，可以從兩方面做一些嘗試，首先嘗試通過廠家協(xié)助下載 FMC 的數(shù)據(jù)進(jìn)行譯碼，分析錯(cuò)誤原因。其次，可以根據(jù)錯(cuò)誤現(xiàn)象分析出所有能夠想到的原因，采取排除法對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)設(shè)置做調(diào)整測(cè)試，直到錯(cuò)誤現(xiàn)象有變化或消失，從而找到原因。3.6 合理升級(jí) FMC 在遇到老舊設(shè)備嚴(yán)重影響運(yùn)行安全和效率的時(shí)候，則需要綜合考慮各種因素對(duì) FMC 進(jìn)行合理升級(jí)。如果是簡(jiǎn)單的軟件 OFP 升級(jí)，主要考慮的是 OFP 自身容量的增加，會(huì)使得原先的可用容量進(jìn)一步縮小。如果是硬件 FMC 的更換，主要考慮的是選擇合理的升級(jí)方案，降低費(fèi)用。比如要結(jié)合考慮老舊飛機(jī)的退租使用年限，飛機(jī)運(yùn)行的區(qū)域限制，公司今后運(yùn)行種類和導(dǎo)航數(shù)據(jù)量的測(cè)算，不同版本升級(jí)所需要的費(fèi)用等綜合因素采取性價(jià)比最優(yōu)的方案進(jìn)行升級(jí)，且不可盲目追求大容量而 |
