Prüfzeichen PPP 80021
Galileo Testfeld
Prüfungsgegenstand:
Prüfungsgegenstand ist eine bodengebundene Test- und Entwicklungsumgebung für die Simulation von Galileo Signalen in realer Umgebung (Galileo Testfeld).
Durch die Verfügbarkeit der IOV Konstellation und den bevorstehenden Start weiterer Satelliten rückt der Aufbaus des europäischen Satellitennavigationssystems Galileo zunehmend in den Fokus. Es entsteht der Bedarf, Anwendungen, die zusätzlich zu GPS auch Galileo nutzen, unter realistischen Bedingungen zu testen.
Galileo ist als europäisches Gegenstück zum amerikanischen Satellitennavigationssystem GPS zu sehen. Im Rahmen der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Auftrag gegebenen Projekte zur Errichtung von so genannten GATE‘s (Galileo Test- undEntwicklungsumgebung) wurden und werden in Deutschland verschiedene bodengebundene, realistische Testumgebung aufgebaut. Diese dienen dazu, speziell die Empfänger- und Anwendungsentwickler bei der Entwicklung ihrer Produkte für Galileo zu unterstützen.
Prüfgrundlage:
Das Prüfzeichen wird vergeben im Rahmen einer freiwilligen Zertifizierung basierend auf definierten Prüfkriterien, die im Vorfeld mit dem Auftraggeber abgestimmt wurden. Dabei wurde besonderer Wert auf die Einhaltung der technischen Spezifikationen von Galileo sowie auf die Qualität des Betriebes gelegt.
Bei den Tests zur Zertifizierung wird zwischen technischen und operationellen Anforderungen unterschieden.
Die technischen Anforderungen sollen die Konformität der Signale der Testumgebung zu den entsprechenden Galileo Spezifikationen sicherstellen. Die technischen Anforderungen basieren im Wesentlichen auf:
- European GNSS (Galileo) Open Service Signal In Space Interface Control Document (OS SIS ICD), definiert die Signalstruktur von Galileo für den Offenen Dienst
- ECSS Normen (ECSS: The European Cooperation for Space Standardization) der Reihe E (Engineering), vor allem ECSS-E-10 und ECSS-E-70
Die operationellen Anforderungen sollen die Konformität des Betriebes der Testumgebung zu den Anforderungen an ein Testlabor sicherstellen, sie basieren deshalb vor allem auf:
- DIN EN ISO/IEC 17025:2005: Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien
- Anforderungen der ECSS Normen zum Betrieb von Bodeninfrastruktur
Bei der Prüfung der Testumgebung liegt der Schwerpunkt der durchgeführten Tests auf:
- Konformität der Signalstruktur zu den Galileo Spezifikationen:
In einer Galileo Test- und Entwicklungsumgebung ist es müssen die generierten Signale der technischen Spezifikation von Galileo entsprechen. Diese sind im wesentlichen im Dokument „European GNSS (Galileo) Open Service Signal In Space Interface Control Document“ (OS SIS ICD) definiert. Allerdings ist es aufgrund der Systemarchitektur (Sendestationen am Boden, anstatt Satelliten im Orbit, damit verbundene Near-Far Problematik) notwendig, bestimmte Anpassung in der Signalstruktur durchzuführen. Es ist trotzdem sicherzustellen, dass die generierten Signale so realistisch wie möglich sind, damit die generierten Signale von kommerziellen Galileo Receivern ohne Modifikation empfangen und korrekt verarbeitet werden können.Zusätzlich gibt es noch weitere Anforderungen an die Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit des Systems, die zum Teil aus der Systemspezifikation für die Testumgebung kommen und zum Teil vom Auftraggeber definiert werden.
- Qualität beim Betrieb des Labors:
Bei einer Test- und Entwicklungsumgebung ist es für die Nutzer (z.B. Entwicklern von Hard- und Software) wichtig, exakte und reproduzierbare Testbedingungen zu haben. Aus diesem Grund muss jedes Experiment mit entsprechend notwendiger Qualität durchgeführt werden können. Diese Qualität wird anhand der Vorgaben der „DIN EN ISO/IEC 17025:2005: Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prüf- und Kalibrierlaboratorien“ sowie Qualitätsanforderungen aus den ECSS-Normen überprüft. Schwerpunkte sind dabei vor allem die Organisation und Management, die verwendete Hard- und Software sowie das Dokumentenmanagement.
- ECSS konformes Projektmanagement beim Aufbau des Systems:
Galileo ist ein Raumfahrtprojekt, das entsprechend der geltenden Raumfahrtnormen der ECSS-Reihe durchgeführt wird. Beim Aufbau der Galileo Testumgebungen sollen, soweit anwendbar ebenfalls die ECSS-Normen gelten. Die Überprüfung der ECSS-Konformität umfasst vor allem das Projektmanagement während des Aufbaus der Testumgebung. Es wird überprüft, ob der Aufbau entsprechend den Vorgaben der ECSS strukturiert (siehe ESA Life-Cycles) wurde. Weiterhin soll das Design und die Entwicklung sowie Test- und Abnahme gemäß ECSS strukturiert sein. Im Rahmen der Zertifizierung wird überprüft, ob die Vorgaben des Auftraggebers eingehalten wurden und die Dokumentation sowohl strukturell, als auch inhaltlich den vorgegebenen ECSS-Normen entspricht. Dabei werden die ECSS-Normen auf die Besonderheiten des jeweiligen Systems angepasst (siehe ECSS- Tailoring). Die Überprüfung umfasst dabei die Themenbereiche Engineering, mit Schwerpunkt auf Bodeninfrastruktur, Risiko- und Konfigurationsmanagement, sowie Dokumentationsmanagement.
- Anforderungen des Auftraggebers:
Gemäß vertraglicher Vereinbarungen zwischen dem Auftraggeber und der beauftragten Firma zum Aufbau der Testumgebung gibt es zusätzliche Anforderungen, die nicht im Rahmen der durch Normen definierten Testkriterien abgedeckt sind. Dies sind z.B. ein bestimmtes Verhalten des Systems, Größe und Ausdehnung der Testumgebung, zusätzliche Funktionen oder ähnliches. Diese Anforderungen werden ebenfalls im Rahmen der Zertifizierung überprüft und im Testprotokoll dokumentiert.
Prüfzeichenaussagen:
1. Signale konform zu Galileo Spezifikationen:
Die Konformität der generierten Signale zu den gültigen Systemspezifikationen wird im Rahmen der Zertifizierung anhand von Tests, der Überprüfung der Dokumentation sowie Audits überprüft.
Die vorliegende Dokumentation zur Signalstruktur wird auf Ihre Übereinstimmung mit dem OS SIS ICD, Issue 1.1 unter Berücksichtigung auf die systembedingten Anpassungen analysiert. Weiterhin wird das generierte Signal aufgezeichnet und mit den Spezifikationen verglichen. Dabei werden Testkriterien wie Frequenz, Bandbreite, Signalstärke aber auch Signalstruktur (Navigationsnachricht u.v.m) überprüft.
Zusätzlich erfolgt eine Prüfung, in der das Signal mit kommerziellen Galileo Empfängern aufgezeichnet und die Genauigkeit der Messungen bestimmt wird. Dies wird sowohl im statischen als auch im dynamischen Messmodus durchgeführt.
Die technische Analyse des Signals in Verbindung mit konkreten Messungen durch kommerzielle Empfängern ermöglicht eine zuverlässige Aussage über die Konformität der simulierten Signale zu den Galileo Spezifikationen.
2. ISO 17025 konformes Testlabor:
Die Konformität des Testlabors zu den Anforderungen der ISO 17025 wird in zwei Schritten überprüft. Im Rahmen eines Audits werden die Anforderungen der ISO mit dem Kunden verifiziert, in dem der Kunde die erforderliche Erläuterung zur Umsetzung der ISO 17025 Anforderungen in sein Qualitätsmanagementsystem dem Auditor vorstellt. Weiterhin wird die bereitgestellte Dokumentation hinsichtlich der Anforderungen aus der ISO 17025 überprüft.
3. Empfänger-Integritätstest (RAIM) für SoL-Anwendungen:
Integrität, also der Grad des Vertrauens in ein System, ist ein wichtiger Bestandteil für. SoL (Safety-of-life) Anwendungen. Die Testumgebung erlaubt die Simulation von Ereignissen, die die Integritätsalarmfunktion des Empfängers (RAIM – Receiver Autonomous Integrity ) stimuliert. Die Fähigkeit des Empfängers korrekt ein Integritätsereignis anzuzeigen und eine entsprechende Warnmeldung auszugeben wird benutzt.
