Zuverlässige Übertragung von Navigationsdaten für sicherheitskritische Anwendungen
Ismaning, 15. Juni 2010 - Wind River VxWorks wird als Echtzeit-Betriebssystem für das Integrity Processing Facility (IPF) System des europäischen Navigationsdienstes Egnos (European Geostationary Navigation Overlay Service) eingesetzt. IPF wurde vom IT-Spezialisten Logica entwickelt und validiert die Daten, die Egnos aus seinen 34 Überwachungsstationen liefert. Dadurch wird eine maximale Genauigkeit der Egnos-Daten gewährleistet: so können zum Beispiel Flugzeuge im Landeanflug mit schlechter Sicht oder Schiffe, die durch enge Kanäle fahren, ihren Standort bis auf zwei Meter genau bestimmen. Das Wind River VxWorks sorgt für die Übertragung der Daten in Echtzeit und liefert die Basis für die Sicherheitszertifizierung von Egnos nach EUROCAE ED-12B, was dem RTCA DO-178B-Zertifikat entspricht.
Egnos ist der Vorläufer von Galileo und soll die Schwächen ausgleichen, die GPS-Systeme in sicherheitsrelevanten Anwendungen zeigen. So kann mit Egnos eine Position bis auf zwei Meter genau bestimmt werden, bei den militärisch genutzten US GPS und dem russischen Global Orbiting Navigation Satellite System (GLONASS) kann die Abweichung dagegen bis zu 20 Meter betragen. Zudem ist keine zuverlässige und rechtzeitige Benachrichtigung der Nutzer über eventuelle Fehler oder Ausfälle möglich.
Egnos besteht aus drei geostationären Satelliten – zwei Inmarsat-3-Satelliten und dem ESA Artemis Satellit. Sie senden ein Signal aus, das dem GPS- und GLONASS-Signal gleicht, zusätzlich aber angereichert ist mit Daten aus einem Netzwerk von 35 Empfangsstationen, den sogenannten RIMS (Ranging and Integrity Monitor Stations). Sie enthalten Integritätsinformationen über die Zuverlässigkeit und Genauigkeit der GPS-und GLONASS-Daten. Dabei werden zum Beispiel Langzeitfehler der Satellitenpositionen, der Satellitenuhren oder Störungen in der Ionosphäre berücksichtigt. Die von Logica entwickelte Egnos Integrity Processing Facility (IPF) validiert die Informationen von den RIMS, bevor sie via Satellit an die Egnos-Nutzer übertragen werden. Zusätzlich kalkuliert IPF das Worst-Case-Szenario, den Ausfall eines der Satelliten.
Auf Grund des Einsatzes in besonders sicherheitskritischen Anwendungen stellte das Egnos IPF-Projekt hohe Anforderungen an die Entwickler: Zum Einen müssen die Daten mit einem Höchstmaß an Genauigkeit in Echtzeit via TCP/IP kommuniziert werden. Für den Einsatz von Egnos in sicherheitsrelevanten Bereichen wie der Flugsicherung benötigt das System außerdem die Zertifizierungen EUROCAE ED-12B beziehungsweise RTCA DO-178B. Das stabile Real Time Operating System Wind River VxWorks erlaubt die Datenübertragung in Echtzeit und bringt als Betriebssystem für das IPF die RTCA DO-178B Level B-Zertifizierung mit. Dadurch konnte auch das Egnos-IPF schnell zertifiziert und das Egnos-Projekt früher fertiggestellt werden. Egnos wurde bereits erfolgreich getestet: Eine Dash-8 Maschine der spanischen Fluggesellschaft Air Nostrum absolvierte erfolgreich vier Landeanflüge mit Unterstützung der Satellitennavigation.
