Galileo Geographie ganzheitliche Systeme

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1 Galileo Geographie ganzheitliche Systeme am Beispiel maritimer Systeme C: LOPOS April 2006

2 GPS: militärischer Betrieb lagebedingte Verfügbarkeit keine Warnfunktionen Fehlertoleranz: +/- 10m unendlich GBAS erforderlich Galileo: Verfügbarkeit: 99,97% Fehlertoleranz: 0,1 1 m Integriertes SBAS Fehlermeldung verbesserte Ausleuchtung = qualitätsgesichertes Produkt C: LOPOS April 2006

3 EGNOS: European Geostationary Navigation Overlay System - als Ergänzung zu GPS SBAS Fehlertoleranz: ca. 4m Fehlermeldung Verfügbar = qualitätsgesichertes Produkt nach Betriebsbereitschaft von Galileo: Fall Back System C: LOPOS April 2006

4 Anwendungen von Galileo für die Navigation Navigation: Eigene Position Richtung Geschwindigkeit Drift - ROT Hydrografisches Umfeld Fahrwasser Navigationshilfen Tiefenangaben Hydrodynamisches Umfeld / Wetter -Tiden Strömungen Temperatur Luftfeuchtigkeit Wind Andere Verkehrsteilnehmer Position Richtung Geschwindigkeit Drift - ROT Position Kommunikation Darstellung C: LOPOS April 2006

5 Das IST in der maritimen Verkehrsüberwachung und Navigation VHF VHF VHF SHF SHF A I S Print UHF Speed 7,2 kn RpM Diff. Signal Receiver digital GPS ENC Radar Voice GSM ROT analog komplex - heterogen : Qualitätsstandard? Fuel analog - mech C: LOPOS April 2006

6 Systemqualität Das System ist so stark wie sein schwächstes Glied: hoch EGNOS ECDIS Qualität niedrig Radar Positions Sensor Daten Link VHF Elektronische Karte C: LOPOS April 2006

7 GNSS Qualität GALILEO VTMIS Performance EGNOS GPS AIS + Radar Fusion? AIS Technologie Radar Technologie C: LOPOS April 2006

8 Das System ist so stark wie sein schwächstes Glied: Die Gesamtleistung des wird vom schwächsten Element bestimmt = Qualität Qualitätsstufe ENC System A GPS Voice VHF ENC System B EGNOS Galileo C: LOPOS April 2006 IP High Speed

9 Faktor Zeit 1 GPS Error C: LOPOS April 2006

10 RADAR + AIS C: LOPOS April 2006

11 Belastung des AIS-Netzes Jedes Symbol stellt 1 Schiff dar Port of Rotterdam - Maasflakte 3 x 5 km = 15 km 2 : 35 Schiffe melden VHF (AIS) range: 25 km = 1,500 km 2 = >500 Schiffe melden auf einem Netz mit 9,6 kbit/sec? C: LOPOS April 2006

12 Faktor Zeit & Abbild Differenz Radar (3 sec Update) AIS (2 n sec Update) GNSS-AIS Zielposition Radar Zielposition Eigenes Schiff C: LOPOS April 2006

13 Faktor Zeit 3 shipper bank EXPORT customs Bank Ship owner / agent cargo ETA vehicle ID ETA cargo vehicle ID ETA cargo cargo order cargo: kind + documents expected expected changes changes // delays delays process process statistics statistics + general generaldata (data (database) (graph. (graph. display) display) "ATA" kind kind + dokuments dokuments ships ships data data ETD ship ETA ship cargo shipper bank customs Bank IMPORT C: LOPOS April 2006 Source: SPHERE Informationsfluß Diagram ship owner / agent

14 Ganzheitliches QM 1 GNSS-Empfänger auf gleichem Niveau: 99,97% Zeitgleiche ( < 1 Hz ) Übertragung 99,97% Systemüberwachung Fehlermeldungen Programm Datentypen Kapazität C: LOPOS April 2006

15 Ganzheitliches QM 2 GNSS-Empfänger auf gleichem Niveau: 99,97% Zeitgleiche ( < 1 Hz ) Übertragung 99,97% Systemüberwachung Fehlermeldungen Gesicherte Aktualität der Darstellung / Karte Hydrographisches Umfeld C: LOPOS April 2006

16 Hydrographisches Umfeld Datenquellen Datenerfassung Zeittakt regional differenziert Datenkontrolle + Datenaufbereitung Distribution Organisation C: LOPOS April 2006

17 Hydrodynamisches Umfeld / Wetter Tidenprognose - IST: - verbal - stündlich = hoher Risikozuschlag PEGEL BRUNSBÜTTEL: NN BSH Tidenprognose SOLL 99,97% - grafisch - jederzeit - für jeden Pegel = präzise Weg-/Zeitplanung - historisch - IST - Prognose+ optimale Nutzung des Zeitfensters -±1dm C: LOPOS April 2006

18 Externe Informationen Radardaten AIS-Daten Verkehrsinformationen Verkehrsmanagement C: LOPOS April 2006

19 VHF Brücke: Geräte + Displays VHF SHF SHF A I S VHF UHF Speed 7,2 kn RpM Das Ziel: A I S Diff. Signal Receiver digital GPS Chart Radar VoiceGSM ROT analog = komplex + heterogen + nicht-ergonomisch GNSS EGNOS Galileo Electronic Navigation Chart Display Fuel analog - mech Tiden Pegel Wetter Verk.-Lage Ladung... High Speed Data Transceiver Radar Datenfusion? PC - Laptop C: LOPOS April 2006

20 SAGA - Anwendug 2x GNSS / EGNOS SAGA Programmchip SAGA-Box Position SAGA Display - alphanumerisch Speed Heading COG ROT TTA GNSS / EGNOS / SAGA Datenausgang (RS 232) ECDIS Format S 57 BLACK BOX C: LOPOS April 2006

21 Ganzheitliche Qualitätssicherung Systemdesign Systemmanagement Kontrollierte Programmierung Belastungstests kritische Szenarien C: LOPOS April 2006

22 Das Ziel Entwicklungsperspektiven: digital + zuverlässig + präzise + kommerziell erfolgreich = Verkehrsleit- und Informationssystem VTMIS Vessel Traffic Management and Information System C: LOPOS April 2006

23 Danke für Ihre Aufmerksamkeit C: LOPOS April 2006