Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

ASTRA 2F Satellit: Mit neuer Sprache ins All

01.10.2012
Der luxemburgische Satellitenbetreiber SES hat am Freitag, den 28. September 2012 an Bord einer Ariane 5-Rakete erstmals einen Fernsehsatelliten des Herstellers Astrium ins All transportieren lassen, der vollständig auf Software der neuesten Generation läuft.
Sämtliche Programme zur Steuerung des Satelliten sind in der neuen Satellitensprache SPELL geschrieben. SPELL steht für „Satellite Procedure Execution Language & Library”. Das Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) der Universität Luxemburg hat maßgeblich dazu beigetragen, dass SPELL jetzt in der Praxis auf Astrium-Satelliten einsatzfähig ist.

SES ist einer der weltweit größten Satellitenbetreiber, der eine Vielzahl von Satelliten im Orbit hat. Die Satelliten und ihre technischen Komponenten stammen von unterschiedlichen Herstellern, die jeweils ihre eigenen Programmiersprachen benutzen. „Weil es bisher keinen Standard gab, mussten wir bei Betrieb und Wartung der Maschinen enormen Aufwand betreiben“, sagt Martin Halliwell, Chief Technology Officer bei SES: „Unsere Operatoren arbeiteten mit sehr vielen verschiedenen Programmiersprachen, um die SES-Flotte im All zu steuern.“
Das sei problematisch, weil die Geräte Programmierfehler meist nicht verzeihen: „Passiert solch ein Fehler“, so Halliwell, „kann das die Ursache dafür sein, dass uns der Satellit im All verloren geht. Millionenverluste sind die Folge.“

SES hat deshalb vor einiger Zeit begonnen, die Open-Source-Software SPELL zu entwickeln. Es handelt sich um eine neuen Standard, mit dem die zahlreichen unterschiedlichen Programmiersprachen vereinheitlicht werden, die bisher beim Betrieb von Satelliten und ihrer Subsysteme zum Einsatz kamen. Mit SPELL ist es möglich, jede denkbare Steuerungsprozedur von beliebigen Bodenkontrollsystemen für alle möglichern Satelliten auszuführen. Maximale Flexibilität bei größter Sicherheit also.

Der neue ASTRA 2F-Fernsehsatellit ist seit vergangenem Freitag im All

(c) SES Global. S.A.

„Die Sache hat allerdings einen Haken“, sagt Dr. Frank Hermann, Wissenschaftler am SnT: „Sämtliche Steuerungsprozeduren, die in unterschiedlichen Programmiersprachen vorliegen und auch im Einsatz sind, müssen nach SPELL übertragen werden. Wenn das nicht automatisch und mit absoluter Fehlerfreiheit erfolgt, ist es ein sehr ressourcenintensiver und fehleranfälliger Vorgang.“

Frank Hermann und seine Kolegen am SnT haben sich in enger Kooperation mit den Automatisierungs-Experten von SES des Problems angenommen: Es kamen so genannte Triple Graph-Transformation zum Einsatz, um die Programmiersprachen, unter denen die Subsysteme des neuen Satelliten arbeiten, automatisch in SPELL zu übersetzen. Hermann: „Die Triple Graph-Transformation ist eine mathematische Methode, die seit den 1990er Jahren erforscht wird. Gemeinsam mit anderen mathematischen Werkzeugen ist sie das ideale Instrument, um verschiedene Programmiersprachen in SPELL zusammenzuführen.“

Das Besondere an dem neuen Übersetzungsverfahren ist, dass keine Quellcode-Programmierung erforderlich ist: „Wir arbeiten mit einer visuellen Entwicklungsumgebung, bei der Übersetzungsregeln in einer graphischen Benutzeroberfläche gezeichnet werden“, sagt Hermann. Diese Regeln würden von speziellen Transforamtions-Tools automatisch ausgeführt. Die Qualitätsicherung erfolge durch – ebenfalls automatische – Konsistenzprüfungen, so Hermann: „Deren Wirksamkeit ist durch zahlreiche formale mathematische Beweise nachgewiesen.“ Läuft die Übersetzung, wird jede Information der Ausgangssprache zunächst in einen Graph überführt. „So entsteht ein Netzwerk mit zahlreichen Knoten auf der graphischen Oberfläche“, erklärt Hermann. Das Netzwerk werde dann abgelesen und in Zielgraphen für die Zielsprache SPELL übersetzt. „Jede Information in der alten Sprache hat ihre Entsprechung in SPELL“, beschreibt der Informatiker das Ergebnis.

Dass die Übersetzung hochpräzise ist, haben die Validierungsteams von SES festgestellt. „Das war Voraussetzung dafür, dass wir die Systeme unseres neuen Satelliten mit SPELL einheitlich programmieren konnten“, sagt Martin Halliwell. Prof. Thomas Engel, Vize-Direktor des SnT, zeigt sich sehr zufrieden über die Leistung der SnT-Wissenschaftler und über ihre Kooperation mit SES: „Der neue Satellit und SPELL werden sich nun im All beweisen müssen. Wenn alles gut läuft – wovon wir überzeugt sind – haben wir mit unserer Grundlagenforschung einen wichtigen Beitrag geleistet, die Leistungsfähigkeit von SES weiter zu steigern und damit Luxemburg wettbewerbsfähiger zu machen.“

Über das SnT

Das im Jahr 2009 von der Universität Luxemburg gegründete SnT ist ein international führendes Forschungsinstitut für die Sicherheit, Verlässlichkeit und Vertrauenswürdigkeit moderner Informations- und Kommunikationstechnologien (ICT). Zusammen mit seinen Partnern etabliert es Luxemburg in diesem Feld als ein europäisches Exzellenz- und Innovations-Zentrum. Um größtmögliche Wirkung zu entfalten, verfolgt das SnT einen interdisziplinären Forschungsansatz, der nicht nur technische Aspekte berücksichtigt, sondern auch Themen aus Wirtschaft, Recht und Geisteswissenschaften. Mit seinem Partnership-Programm fördert SnT die Entwicklung innovativer Ideen, ermöglicht Forschungskooperationen mit etablierten Partnern aus der Industrie und dem öffentlichen Sektor ebenso wie mit Start-ups und vertieft so nachhaltig Luxemburgs Kompetenz im ICT-Bereich.

Britta Schlüter | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni.lu/snt
http://code.google.com/p/spell-sat/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde
26.04.2018 | Universität Paderborn

nachricht Der Mensch im Zentrum: wandlungsfähige Produktion in der Industrie 4.0
26.04.2018 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Why we need erasable MRI scans

New technology could allow an MRI contrast agent to 'blink off,' helping doctors diagnose disease

Magnetic resonance imaging, or MRI, is a widely used medical tool for taking pictures of the insides of our body. One way to make MRI scans easier to read is...

Im Focus: Fraunhofer ISE und teamtechnik bringen leitfähiges Kleben für Siliciumsolarzellen zu Industriereife

Das Kleben der Zellverbinder von Hocheffizienz-Solarzellen im industriellen Maßstab ist laut dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE und dem Anlagenhersteller teamtechnik marktreif. Als Ergebnis des gemeinsamen Forschungsprojekts »KleVer« ist die Klebetechnologie inzwischen so weit ausgereift, dass sie als alternative Verschaltungstechnologie zum weit verbreiteten Weichlöten angewendet werden kann. Durch die im Vergleich zum Löten wesentlich niedrigeren Prozesstemperaturen können vor allem temperatursensitive Hocheffizienzzellen schonend und materialsparend verschaltet werden.

Dabei ist der Durchsatz in der industriellen Produktion nur geringfügig niedriger als beim Verlöten der Zellen. Die Zuverlässigkeit der Klebeverbindung wurde...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: Innovatives 3D-Druckverfahren für die Raumfahrt

Auf der Hannover Messe 2018 präsentiert die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), wie Astronauten in Zukunft Werkzeug oder Ersatzteile per 3D-Druck in der Schwerelosigkeit selbst herstellen können. So können Gewicht und damit auch Transportkosten für Weltraummissionen deutlich reduziert werden. Besucherinnen und Besucher können das innovative additive Fertigungsverfahren auf der Messe live erleben.

Pulverbasierte additive Fertigung unter Schwerelosigkeit heißt das Projekt, bei dem ein Bauteil durch Aufbringen von Pulverschichten und selektivem...

Im Focus: BAM@Hannover Messe: innovative 3D printing method for space flight

At the Hannover Messe 2018, the Bundesanstalt für Materialforschung und-prüfung (BAM) will show how, in the future, astronauts could produce their own tools or spare parts in zero gravity using 3D printing. This will reduce, weight and transport costs for space missions. Visitors can experience the innovative additive manufacturing process live at the fair.

Powder-based additive manufacturing in zero gravity is the name of the project in which a component is produced by applying metallic powder layers and then...

Im Focus: IWS-Ingenieure formen moderne Alu-Bauteile für zukünftige Flugzeuge

Mit Unterdruck zum Leichtbau-Flugzeug

Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Werkstoff- und Strahltechnik (IWS) in Dresden haben in Kooperation mit Industriepartnern ein innovatives Verfahren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Konferenz »Encoding Cultures. Leben mit intelligenten Maschinen« | 27. & 28.04.2018 ZKM | Karlsruhe

26.04.2018 | Veranstaltungen

Konferenz zur Marktentwicklung von Gigabitnetzen in Deutschland

26.04.2018 | Veranstaltungen

infernum-Tag 2018: Digitalisierung und Nachhaltigkeit

24.04.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Weltrekord an der Uni Paderborn: Optische Datenübertragung mit 128 Gigabits pro Sekunde

26.04.2018 | Informationstechnologie

Multifunktionaler Mikroschwimmer transportiert Fracht und zerstört sich selbst

26.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Berner Mars-Kamera liefert erste farbige Bilder vom Mars

26.04.2018 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics