Galileo aus Sicht von Industrie und Wirtschaft Dr. Helmut Blomenhofer 05. Juni 2007 Stuttgart

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1 Galileo aus Sicht von Industrie und Wirtschaft Dr. Helmut Blomenhofer 05. Juni 2007 Stuttgart

2 Inhalt Kurze Einleitung: Thales D und Anteile an Galileo Infrastruktur- Entwicklung Galileo Dienste Galileo Märkte und Beispiele für neue Produkte Schlußfolgerungen 1

3 Die THALES-Vision Verteidigung Technologien, Systeme, Systemführer und Dienstleistungen Luftfahrt Sicherheit Elektronik- und Hightech-Systeme Förderung dualer Technologien für die internationalen Märkte Verteidigung, Luftfahrt und Sicherheit 2

4 THALES: Ein führendes Unternehmen weltweit Europa 220 Standorte Naher Osten 20 Standorte Nordamerika 30 Standorte Südkorea 3 Standorte Südamerika 10 Standorte Asien 40 Standorte THALES Mitarbeiter in 50 Ländern Afrika 5 Standorte Australien 10 Standorte Stand:

5 THALES in Deutschland Kiel Rostock Wilhelmshaven Hamburg Hannover Berlin Umsatz 507 Mio Mitarbeiter 26 Standorte Düsseldorf Siegburg Bad Hersfeld Troisdorf Bonn Aßlar Koblenz Frankfurt Mainz Langen Mannheim Pforzheim Stuttgart Ulm Überlingen Leipzig Nürnberg Aschau Neufahrn München Stand:

6 Galileo IOV Development Phase ESA N-1 Prime Galileo Industries Prime Mgt SE & Procurement Support Segment (GSTB) Astrium GmbH Astrium Ltd. Alcatel Thales Space Segment & Satellite Ground Control Segment Ground Mission Segment Test User Segment System AIV Security Launcher (CFI) Payload Satellite AIT Thales ATM SE&AIV Security (Thales F leadership) is a transverse activity Thales D (Land&Joint) Participation in Security Seperate Contract Galileo GIOVE-A: Thales Electron Devices (Ulm) 5

7 Das Galileo Satellitennavigationssystem und dessen Dienste 6

8 GALILEO Europa s Anwort auf Globale Satelliten Navigations Systeme GALILEO : Ein Globales Satelliten Navigations System entworfen von Europa Anwenderbezogene Auslegung Weltweite Abdeckung Unter Ziviler Kontrolle Interoperabilität und Kompatibilität mit GPS undanderensystemen Verbesserte Genauigkeit und Verfügbarkeit im Vergleich mit GPS Bereitstellung von Integrität für Sicherheitskritische Anwendungen Galileo wird für zivile Anwendungen entwickelt steht in der Betriebsphase auch unter ziviler Kontrolle. 7

9 GALILEO Vorteile Weltweite Bedeckung GENAUIGKEIT INTEGRITÄT VERFÜGBARKEIT VIELE DIENSTE ANGEPASST AN DIE NUTZERANFORDERUNGEN 8

10 GALILEO Dienste Navigationsdienste Offener Dienst (OS) Kommerzieller Dienst (CS) Sicherheitskritischer Dienst (SoL) Öffentlich Regulierter Dienst (PRS) Such- und Rettungsdienst (SAR) Lokale Komponenten verbessern die Navigationsdienste (Luftfahrt und andere Transportsysteme, Professionelle Anwendungen und Indoor Navigation) Globale und multi-regionale Integrität (MRS) 9

11 Enabled by Galileo Intelligent Transport Systems Driven User Services Open Service Galileo adds Additional Signals Safety of Life Service Galileo offers Integrity Commercial Service Authentication & Guarantees 10 Public Regulated Service Signal Robustness Search and Rescue Rapid Response & Notification Source: GJU

12 Galileo Anwendungen und Märkte 11

13 No integrity Übersicht der Nutzeranforderungen GALILEO + LOCAL GALILEO + REGIONAL GPS + EGNOS GALILEO GLOBAL GPS/ GLONASS Oceanic Fleet Mangt 30 s Geodesy Precise Maritime positioning Rescue Rescue Terminal En Route Integrity Time to Alarm, Response Time 10 s 5 s 2 s Precise Farming Rail Guidance Inland waterways Transport Urban Individual Leisure Utilisation Urbaine CAT 2/3 Rail Surveillance Hrabour approach CAT I Maritime Ânti-Collision Rural Tracking NPA 12 1 s Terminal Docking Space < 10 cm # 1 m # 5 m # 10 m # 50 m # 100 m # 200 m Horizontal precision Source: Galilei Study

14 GNSS Ausrüstung und Anwendungen Heute Einige Beispiele Transportation at Land, Sea and on Air, Offshore Exploration and Construction Land Surveys & Construction 13

15 GALILEO Märkte Mass market Automobile Personal Positioning and Communications Outdoor Recreation... Safety of life Aviation Rail Maritime... Professional Fleet Management Marine and land survey Agriculture Oil & Gas Fisheries Timing. Government applications Civil security Defence. 14 GALILEO added values: Integrity, Precision, Service Guarantee, Authentication

16 a. Luftfahrt Anwendungen 15

17 Einsatz von GPS/Galileo/SBAS/GBAS nach Flugphasen GPS / Galileo / SBAS Source of Graphics: Boeing ATM Galileo Local Element / GBAS 16

18 Vorteile der Satellitennavigation GPS und GALILEO, integriert in ein CNS/ATM Konzept, bietet sicherheitskritische Ortungsdienste mit folgenden Eigenschaften Kontinuierliche Bedeckung auch unter nierdrigen Flughöhen (VOR/DME nur entlang Sichtlinie) All-Wetter Landefähigkeit Führung bei Anflug und Landung an regionalen Flugplätzen ohne Instrumentenlandesysteme Homogener und kontinuierlicher globaler Dienst Satellitennavigation bietet Gate -to- Gate Navigation Interoperabel, Globale Bedeckung Ein Navigationssystem für alle Flugphasen Verbesserte Effizienz Einsparung von Flugzeit und Flugbenzin durch direkte Routen Lärmschutz durch parallele und gekurvte Anflüge werden möglich 17

19 Entwicklung der Luftfahrt Anforderungen Wesentliche Herausforderungen der Luftfahrt : Wachstum des Luftverkehrs Verbesserungen des Betriebsschutz und sicherheit (Safety and security) Wirtschaftlicher Druck Umweltfreundlichkeit Notwendige Änderungsmaßnahmen : Politisches und Rechtliches Umfeld Operationelles Konzept ATM/CNS Infrastruktur

20 Marktanteile in der Luftfahrt (Anzahl Nutzer) Aviation - Navigation and Surveillance Source : Galileo Joint Undertaking Cen & S America Middle East India Central Asia Africa Russia & Non Acc Pacific Rim Europe (EU25) N America

21 Luftfahrttechnische Empfänger TOPSTAR 200 MD 82 MMR (TOPSTAR 2020) TSO C129a, C1 ARINC 743-A A 319/320/321 A330/340 Boeing 737, 777,

22 b. Schifffahrts Anwendungen 21

23 Professionelle Maritime Anwendungen Meeresgrabungen (Dredging) Fischerei Radiobeacons Hydrographie Seismische Messungen Öl & Gas Exploration (Offshore) 22

24 GNSS Unterstützer Transport Mit Hilfe von Satellitennavigation können alle Fahrzeuggrößen von großen Container Schiffen bis kleine Boote navigiert werden 23

25 Marktanteile in der Schifffahrt (Anzahl Nutzer) Maritime - Navigation and Surveillance Source : Galileo Joint Undertaking Cen & S America Middle East India Central Asia Africa Russia & Non Acc Pacific Rim Europe (EU25) N America

26 c. Bahn Anwendungen 25

27 Anwendungen im Schienenverkehr Weltweites Management von Gütern und Waggons Kontrolle von Betriebsschutz und sicherheit (Safety & security Control) Messungen und Instandhaltung der Bahn Reiseinformationen Zwischen , dient dieser Markt lediglich zu Test und Experimentierzwecken 26

28 Anwendungen im Personen- und Gütertransport Frachtverfolgung Ortung und Identifizierung von Fahrzeugen (z.b. bei Gefahrguttransporten) Güterumschlag Straße-Schiene-Schiff Flottenmanagement/ Fahrzeugverfolgung/ Fahrzeugdisposition Zugbildung in Rangierbahnhöfen Fahrgast-Sicherheits- und Fahrgast- Informationskonzept 27

29 Anwendung in der Betriebsleittechnik Genaue und aktuelle Ortung von Fahrzeugen zur optimalen Nutzung und zur verbesserten Sicherung des Fahrweges ( Collision avoidance ) Ortung von aktiven und passiven Fahrzeugen Automatische Fahrzeugidentifikation Halt-Steuerung an Bahnsteigen und Umladestationen Zugortung für automatische Steuerung Rechnergesteuerte Zugüberwachung Prozeßgesteuerte Zugfahrt für ökonomische Fahrweise Zugortung für Zwecke der Rendezvous-Technik 28

30 Marktanteile im Schienenverkehr, Nutzer (Zugsteuerung) Rail Train Control Source : Galileo Joint Undertaking Cen & S America Middle East India Central Asia Africa Russia & Non Acc Pacific Rim Europe (EU25) N America

31 Anwendungen bei Bahnanlagen 30 Exakte Vermessung des Schienennetzes Erstellung einer Digitalen Streckenkarte Kontrollmessungen und Fehlerortsbestimmung Ortung von Meßfahrzeugen zur Optimierung der Wartungs- und Inspektionsarbeiten Ortung von Instandsetzungsfahrzeugen Absicherung von Baustellen Ortung von Bautrupps (Rottenwarnanlagen) Ortung von Fahrzeugen und Baumaschinen

32 Marktanteile im Schienenverkehr, Nutzer (Überwachung) Rail Train Monitoring (Rail supervision) Source : Galileo Joint Undertaking Cen & S America Middle East India Central Asia Africa Russia & Non Acc Pacific Rim Europe (EU25) N America

33 d. Automotive, Telematik Anwendungen 32

34 Die Verkehrssituation von heute und morgen Arbeitnehmer im Stau von heute Starker Anstieg des Verkehrs vorhergesagt GALILEO unterstützt Verkehrsleitsysteme schafft effizientere Transport-Infrastruktur erhöht die Sicherheit Galileo unterstützt zukünftige Mobilität 33

35 Fahrzeug Telematik, Nutzerzahlen Source : EC 5FP GALILEI Study 34

36 Galileo Beispiele für mögliche neue Dienste und Produkte 35

37 HPPS* - Was ist das? Galileo Offener Dienst (OS) liefert Horizontalgenauigkeit: 4 m (95%) Vertikalgenauigkeit: 8 m (95%) Vorgeschlagener Galileo kommerzieller Dienst HPPS High Precision Positioning Service 10cm für Professionelle Empfänger Submeter für Massenmarktempfänger *) HPPS is not yet included into the Galileo baseline 36

38 Professionelle Anwendungen Öl und Gas Seismische Messungen Rigs Moves and Monitoring 37

39 Professionelle Anwendungen Precision Farming Potential: Driverless vehicles working in the fields 38

40 Landverkehrs - Anwendungen Entfernungabhängige Straßennutzungsgebühr: LKW und PKW Maut Pay-as-you-drive Versicherung 39

41 Wertschöpfung mit Galileo Diensten und Erweiterungen Signals Information Core Services Access Control Open Services (OS) Enhancements Other Added Value S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 Authentication Integrity Message Mission Status Orbit Service Performance Signal Correction Time etc Safety of Life Services (SoL) Commercial Services (CS) Public Regulated Services (PRS) Search and Rescue Support Services (SAR) Many possible Non-Ref Services Galileo Core System Boundary GBAS SBAS Comms etc Adverts GPS Inertial Maps RTK Weather etc Value Added Services 40

42 Robuste Satellitennavigation mit GPS/EGNOS und Galileo For Comparison: Situation of today GPS L1 L1 - Loss 41 Source: ICAO GNSS-Panel No. 4, April 2003, WP17

43 GBAS Präzisionslandesysteme LocalAugmentation GBAS Präzisionslandesysteme Systems GNSS -Differential GNSS Reference Station (DGRS) GBAS bietet höhere Präzision als ILS -GNSS Monitor Station (GMS) DGRS GBAS erlaubt eine Steigerung der Transportleistung GMS GMS Pseudolite GBAS unterstützt den umweltverträglicheren Luftverkehr Differential GNSS Reference Station (DGRS) GNSS Monitor Station (GMS) Airport Network TowerControl GBAS steht für erhöhte Sicherheit. ICAO Term: Ground Based Augmentation Systems (GBAS) Satelliten-basierte Präzisionslandesysteme werden Instrumentenlandesysteme ersetzen. 42

44 Überwachung des Flugverkehrs mit ADS-B Air to Air Applications Data Source Transponder Data Source Transponder Air to Ground Applications Position, Velocity Vector, Identity, etc. Update Rate: 2 Hz Position+ Velocity, 0.2 Hz Identity Mosquito Data Source ADS-B Network Asterix Cat 021 Output Asterix Cat 021 Output ATM System 1 43 Autonomous Ground Station ATM System 2 Prinzip: automatische, periodische Übertragung von vorhandenen Borddaten, wie z.b. Position, Geschwindigkeit, Identifikation, Höhe und Flugziel. Empfang der übertragenen Daten von anderen Flugzeugen und dem Piloten dargestellt werden. Empfang der Daten über ADS-B Bodenstationen und Darstellung der Luftverkehrslage beim Fluglotsen ADS-B ergänzt Radarüberwachung ICAO Term: Automatic Dependent Surveillance-Broadcast (ADS-B)

45 Mobile Telefonsysteme Notdienst Anrufe Mobiles & Persönliches Navigations System Dienstleistungen für die Ortung Krankenhäuser, Ärzte, Medikamente... Historische Bauwerke, Gaststätten, Gastronomy Parkplatz lokalisierung und VerfügbarkeitsInfo Bus- & Zugfahrpläne Meteorology... Bay Stationen & Telecom Netzwerk Synchronisation 44

46 Marktanteile Mobile Personelle Anwendungen, LBS Location Based Services (Mobile Phones) Source : Galileo Joint Undertaking Cen & S America Middle East India Central Asia Africa Russia & Non Acc Pacific Rim Europe (EU25) N America

47 LBS Anwendungen Beispiele Positions-bezogene Spiele Schatzsuche bzw. Schnitzeljagd Strategie Spiele etc 46

48 GalTeC ein Werkzeug zur Entwicklung neuer Galileo Dienste Thales entwickelt im Rahmen eines Förderprojekts ein Computer basiertes Werkzeug (GalTeC), welches Galileo Dienste simuliert und validiert. Simulation des Ausstrahlens neuartiger kommerzieller Services zur Charakterisierung und Dimensionierung der Services Prädiktion und Service Volume Simulation zur Leistungsanalyse und Transformation der Ergebnisse auf die Nutzerebene (lokal, regional, global) Evaluierung und Charakterisierung wichtiger Leistungsparameter von GNSS Services Hochgenaue Referenz zur Analyse der Galileo Systemleistung und seiner Entwicklung zur Planung von zukünftigen Services 47

49 Motivation Sämtliche Marktanalysen prognostizieren einheitlich eine Verzehnfachung der GNSS-Nutzerzahlen bis 2020 Ähnlich wie bei der Entwicklung der Mobiltelefone wird auch hier eine exponentielle Entwicklung kommerzieller GNSS-gebundener Services erwartet 48

50 GNSS Market forecast Total GNSS turnover (products + services) by markets ( B) Survey Aviation Others Emergency Services Maritime Rail Source: Galileo Joint Undertaking Commercial vehicles Mass market vehicles Personal mobility ITS related 49

51 Wie wird Galileo unsere Zukunft beeinflussen? Satellitennavigation wird Bestandteil des täglichen Lebens (ähnlich Mobilfunk) Heute Einsatz von GPS Positionierungs- und Zeitbestimmungssystemen nimmt zu Starkes Wachstum GPS basierter Produkte zu beobachten Zukunft Galileo s neue Dienste und Eigenschaften erweitern das Produktspektrum und die Anwendungsvielfalt Galileo s Dienste-Garantien schaffen die notwendige Planungsgrundlage Komplementärer Einsatz von GPS und Galileo eröffnet neue Anwendungsbereiche Innovationsschub durch Galileo erwartet Langfristiger Wachstumsmarkt bei SATNAV (GPS, Galileo) Produkten und Dienstleistungen. 50

52 Satellitennavigation mit Galileo Chance und Herausforderung 51