Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung FrOSCon 2010

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Roland Vogt
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1 Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung FrOSCon 2010 Andreas Schreiber Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.v., Köln/Braunschweig/Berlin Folie 1

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3 Das DLR Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt Forschungseinrichtung Forschungsbereiche: Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie Raumfahrt-Agentur Projektträger Folie 3

4 Standorte und Personal Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter arbeiten in 29 Forschungsinstituten und Einrichtungen in 13 Standorten. Büros in Brüssel, Paris und Washington. Hamburg Bremen- Neustrelitz Trauen Berlin- Braunschweig Göttingen Köln Bonn Lampoldshausen Stuttgart Oberpfaffenhofen Weilheim Folie 4

Einrichtungen in 13 Standorten. Büros in Brüssel, Paris und Washington.

5 DLR Forschungsbereich Luftfahrt Optimierung der Leistung und der Umweltverträglichkeit des Gesamtsystems Flugzeug Erweiterung des Flugbereichs von Hubschraubern auf alle Wetterbedingungen Effiziente und umweltfreundliche Flugtriebwerke Sicherer, umweltfreundlicher und effizienter Luftverkehr (Flugsicherung, Flugbetrieb) Folie 5

Hubschraubern auf alle Wetterbedingungen Effiziente und umweltfreundliche

6 DLR Forschungsbereich Raumfahrt Erforschung des Weltraums Forschung unter Schwerelosigkeit Erdbeobachtung Kommunikation & Navigation Raumtransport Technik für Raumfahrtsysteme Folie 6

7 DLR Forschungsbereich Verkehr Nachhaltige Mobilität erreichen in einer Balance von Ökonomie Gesellschaft Ökologie durch Sicherung der Mobilität für Menschen und Güter Schutz von Umwelt und Ressourcen Verbesserung der Sicherheit Folie 7

Ökologie durch Sicherung der Mobilität für Menschen und

8 DLR Forschungsbereich Energie Die DLR-Energieforschung konzentriert sich auf CO 2 -Vermeidung durch Effizienz und Erneuerbare Energien Synergien im DLR energiewirtschaftlich relevante und großforschungsspezifische Themen. Folie 8

und Erneuerbare Energien Synergien im DLR

9 Software im DLR Folie 9

10 Software im DLR Größenordnung der Software-Entwicklung Über 1000 Mitarbeiter des DLR entwickeln Software Das sind >100 Millionen EUR Vollkosten pro Jahr DLR ist eines der größten Software-Häuser Deutschlands Folie 10

11 Software-Entwicklungen in Luft- und Raumfahrt Klassifizierung Software für missionskritische Systeme Embedded Software und Real-Time-Software in Flugzeugen, Satelliten, Raumfahrzeugen, Software mit großen Userzahlen Internet/Intranet/ , Webshop für Satellitendaten Software zur Unterstützung Prozessunterstützung, Datenmanagement, Modellierungsund Simulationsumgebungen, Software deren Effizienz wichtig ist Numerische Simulationscodes Folie 11

Internet/Intranet/Email, Webshop für Satellitendaten Software zur Unterstützung Prozessunterstützung,

12 Freie Software in der Luft- und Raumfahrt Nutzen von Open-Source-Software Reduktion des Entwicklungsaufwands Weniger eigener Source Code In manchen Projekten wird nur ca. 10% neu programmiert Profitieren von der Stabilität Open-Source-Software ist vielfach getestet und wird ständig weiterentwickelt Folie 12

13 Nutzung von Open-Source-Software In der Forschung wird unterschiedlichste freie Software genutzt Anwendungssoftware z.b. Textverarbeitungen LaTeX oder Open Office Betriebssystem Linux Desktop & Server Programmiersprachen und Compiler GNU Compiler, Python, Bibliotheken Datenbank-Zugriff, XML-Verarbeitung, Numerik, Web-Frameworks Zope, Plone, Django, Liferay, MoinMoin-Wiki, Entwicklungs-Tools Eclipse, Subversion, Mercurial, Folie 13

Textverarbeitungen LaTeX oder Open Office Betriebssystem Linux Desktop & Server Programmiersprachen und

14 Bereitstellung von Open-Source-Software Forschungseinrichtungen stellen eigene Entwicklungen zur Verfügung Simulationssoftware Datenverwaltungssoftware Bibliotheken Beteiligung an Open-Source-Projekten Mitarbeit bei existierenden Projekten Gemeinsame Entwicklungen in Forschungsprojekten Folie 14

Datenverwaltungssoftware Bibliotheken Beteiligung an

15 Lizenzen Häufig verwendete Lizenzen Apache License 2.0 BSD License Eclipse Public License Überprüft von der DLR-Rechtsabteilung Ähnlich auch in vergleichbaren Organisationen ESA NASA Folie 15

16 Beispiele für Software- Anwendungen Folie 16

17 Management wiss. Daten von - Simulationen - Experimenten - Erdbeobachtungen Folie 17

18 Open-Source Source-Software Software DataFinder Implementiert in Python und Qt Folie 18

19 Datenmanagement-Webportal Liveray Portal-Framework Folie 19

20 Sicherung und Nutzung von Expertenwissen Folie 20

21 Graphische Modellierung von Abhängigkeiten Wissensmanagement fürf Berechnungsingenieure Verwendete Open-Source Source-Software: Software: - Eclipse - JBoss Drools - Apache Lucene Folie 21

22 Software für f r den Entwurf von Flugzeugen aller Art Verwendete Open-Source Source-Software: Software: - Open Inventor - Qt Folie 22

23 Früher Entwurf von Flugzeug-Geometrien Verwendete Open-Source Source-Software: Software: - OpenCASCADE Folie 23

24 Open-Source Source-Software Software RCE (Remote Component Environment) Verwendete Open-Source Source-Software: Software: - Eclipse - VTK Folie 24

25 Virtuelle Produktentwicklung von Schiffen Bild: Flensbuger Schiffbau Gesellschaft Folie 25

26 mit modernen Software-Systemen Systemen (Eclipse-basiert) Folie 26

27 Virtuelle Produktentwicklung von Raumschiffen Folie 27

28 RODOS In C++ implementiertes, hochzuverlässiges Echtzeit- Betriebssystem für eingebettete Systeme. Einsatz in Satelliten Folie 28

29 Folie 29

30 Simulation und Management von Luft-Verkehr Folie 30

31 Datenbank für Luftverkehrsbeobachtung Mit Open-Source-Software DataFinder Folie 31

32 Datenbank für Luftverkehrsbeobachtung Import von Daten Import aller Datenquellen (PDF/Word/Text-Dateien, Excel, Access, ) Klassifikation Verhinderung doppelter Daten Folie 32

33 Klima-Forschung Folie 33

34 Beispiel: Klimadaten Verteilte Datenarchive Riesige Datenmengen (Petabytes) Speicherung bei den Datenquellen (Sensoren, Institute) Verschiedene Datenformate Bedingt durch Art und Zweck der Daten Historische Gründe Folie 34

35 Auswahl und Zugriff auf Klimadaten Open-Source-Software (Python) Auswahl von Daten-Sets Auswahl einzelner Daten Folie 35

36 Auswahl und Zugriff auf Klimadaten Open-Source-Software (Python) Auswahl von Daten-Sets Auswahl einzelner Daten Auswahl der Regionen (Längengrad, Breitengrad) Auswahl der Höhe Auswahl von Zeiträumen Folie 36

37 Folie 37

38 Simulation und Management von Strassen-Verkehr Folie 38

39 Open-Source Software SUMO (Simulation of Urban MObility) Folie 39

40 Verkehrssimulation Folie 40

41 Anwendungsbeispiel WJT2005 / Soccer2006 Einsatz in Köln Papst-Besuch (Weltjugendtag 2005) Fußball-WM 2006 Verkehrserfassung Induktionsschleifen auf Autobahnen Induktionsschleifen in der Stadt Erfassung aus der Luft (Zeppelin) Verkehrsvisualisierung Zusammenfassung aller Daten Präsentation bei der Polizei Verkehrsvorhersage 30 Minuten in der Zukunft (mit SUMO) Folie 41

42 High-Performance Computing Folie 42

43 Linux Verwendete Distributionen Folie 43

44 Verteiltes Rechnen und Grid-Computing Folie 44

45 Verteiltes Rechnen und Grid-Computing Freie Middleware Forschungszentrum Jülich u.a. Argonne National Laboratory u.a. Folie 45

46 Komplexe Simulation Beispiel X-31X DLR Institut für f r Aerodynamik und Strömungstechnik Folie 46

47 Folie 47

48 Die Turbomaschine DLR Institut für f r Antriebstechnik Folie 48

49 Folie 49 DLR Institut für f r Antriebstechnik

50 Folie 50

51 Virtual Reality Bild: P. Winandy Folie 51

52 Verwendete Open-Source Source-Software: Software: - ViSTA VR Toolkit Folie 52

53 Mobile Anwendungen Folie 53

54 Mein Blutdruck Telemedizin Guter Mitarbeiter kündigt und geht zu Microsoft Vorbereitung der FrOSCon Folie 54

55 Plug n Care Connector Folie 55

56 Hinweise Folie 56

57 Interesse an Mitarbeit? Folie 57

58 Mitarbeit als Student oder Absolvent (Praktikant/in, Studienarbeiter/in, Doktorand/in, Mitarbeiter/in) Studium/Ausbildung in Technomathematik Informatik Mathematik Ingenieurwissenschaften Kenntnisse z.b. in Software-Engineering Software- Qualitätssicherung Virtuelle Realität Grid- & Cloud-Computing Sehr wichtig: Teamfähigkeit Motivation Wissensdrang Offenheit Ideenreichtum Eigene, neue Ideen für Projekte und Entwicklungen sind sehr willkommen! Folie 58

59 pycologne Die Python User Group Köln Monatliche Treffen von Python-Interessierten aus dem Großraum Köln Treffen an jedem 2. Mittwoch im Monat Beginn: 18:30 Uhr Ort: Benutzerrechenzentrum der Universität zu Köln (Berrenrather Strasse 136, Köln) Informationen über pycologne Internet: Twitter: Mailingliste: Folie 59

60 Fragen? Kontakt Folie 60

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