SCOS-2000: Software lässt Satelliten fliegen

23 April 2001

Nichts geht heute ohne Software. Auch nicht die Steuerung und Überwachung von Satelliten am European Space Operations Centre (ESOC). Die nunmehr dritte Software-Generation für die Missionskontrolle, SCOS-2000, erfährt hier und bei Nutzern in den ESA-Mitgliedsstaaten derzeit ihre umfassende Anwendung. Über die ersten Erfahrungen berichten auf dem ersten User Workshop in Darmstadt am 25. und 26. April Anwender und diskutieren die weitere Entwicklung.

Europas Houston liegt in Darmstadt

Hyugens wird mit SCOS-2000 gesteuert

Seit über 25 Jahren überwacht das ESOC in Darmstadt den Betrieb von ESA-Satelliten im Weltraum. Es ist Europas Flugleitzentrale für Forschungs-, Anwendungs- und Tiefraum-Missionen. Europas „Houston“ sozusagen.

Im Focus des Kontrollzentrums stehen sowohl Satelliten für Meteorologie, Telekommunikation, Geofernerkundung, Kartographie, Astrophysik, Mikrogravitationsforschung, Navigation und Umweltschutz als auch Satelliten zur Erforschung der Sonne und der Sonne-Erde-Konnexion. In den nächsten Jahren kommen anspruchsvolle europäische Raumsonden oder Lander zur Erkundung des Erdmondes, des Roten Planeten sowie des Merkur hinzu.

Um dieses weltumspannende Netz von Satelliten und Tiefraumsonden kontrollieren zu können, arbeiten in Darmstadt hochqualifizierte Mitarbeiter-Teams mit den Bodenstationen in Australien, Belgien, Chile, Deutschland, Französisch-Guyana, Japan, Kenia und Spanien zusammen. Jede der zu überwachenden Satellitenmissionen hat eine ganz spezifische Umlaufbahn, sei es LEO, MEO, GEO, polarumlaufend, sonnensynchron, elliptisch, oder hochumlaufend. Entsprechend vielfältig sind auch die Anforderungen an die Steuerungs- und Überwachungskonzepte während der aktiven Satellitenphase.

Dafür werden von Anfang an im ESOC für die Missionskontrolle umfangreiche Computersysteme und spezielle Software eingesetzt.

SCOS-2000 - Die dritte Generation

Das ESOC befindet sich in einem permanenten Spannungsfeld: Sowohl Hard- als auch Software unterliegen einem rasanten moralischen Verschleiss. Ständig kommen höhere Anforderungen seitens der zu überwachenden Satelliten hinzu. Gleichzeitig soll ihr Betrieb sicherer und kostengünstiger gestaltet werden. So ist es kein Wunder, dass im ESOC mit SCOS-2000 inzwischen die dritte Software-Generation für die Missionskontrolle zum Einsatz kommt. Es wird nicht die letzte sein. Aber vorläufig ist SCOS-2000 als modernste und leistungsfähigste Software der Schlüssel für die anstehenden Aufgaben im ESOC.

SCOS-2000 ist ein modular aufgebautes Softwarepaket, das alle Funktionen zur Überwachung und Steuerung eines Satelliten enthält. Das Paket kann sowohl für den Satellitenbetrieb als auch für den vorgelagerten Testprozess auf der Erde eingesetzt werden. Ein nicht zu unterschätzendes Einsparpotential!

Dynamische Software für vielfältige Überwachungsaufgaben

Integral wird ebenfalls mit SCOS-2000 überwacht werden

Mit Hilfe kommerzieller Produkte, wie beispielsweise Oracle-Datenbanken, ist die Software mit geringem Aufwand in ihrer Funktionalität erweiterungsfähig. Unter Zuhilfenahme moderner Software-Technologien, wie objektorientierte Programmierung, Software-Bibliotheken, offene Architektur, definierte Application Program Interfaces (API) und dem Einsatz in Server/Client-Systemen, wird eine einfache Anpassung an spezifische Aufgabenstellungen und die Komplexität der zu betreuenden Mission möglich. Bei simplen Projekten genügt bereits eine einzige Workstation, bei komplizierten Vorhaben können es aber auch schon 20 bis 30 Workstations in einem Netzwerk sein.

Mit SCOS-2000 werden u.a. die Huygens-Mission zum Saturn und das Meteosat-Transitional-Programm beim Übergang von der ersten Generation operationeller meteorologischer Satelliten (Meteosat 3 bis 7) zur zweiten verbesserten Generation kontrolliert. Auch bei der astrophysikalischen Integral-Mission wird es genutzt. Ziel ist der umfassende Einsatz bei allen künftigen Missionen, um so mit einheitlichen Systemen arbeiten, die Sicherheit des Satellitenbetriebes erhöhen und den Betrieb effektiver gestalten zu können.

Die Software ist aber nicht nur für die Satelliten-Steuerung gut. Ähnlich gelagerte technologische Prozesse in der Industrie könnten durch Modifikation der skalierbaren Software genauso gut überwacht werden.

User-Workshop beim ESOC

Aber nicht nur im ESOC wird SCOS-2000 genutzt. Die Lizenzpolitik der ESA ermöglicht es Organisationen und Firmen in den ESA-Mitgliedsstaaten, kostenfreie Lizenzen für Anwendungen in der Raumfahrtforschung oder für technologische Applikationen zu erhalten. Damit können Interessenten aus Forschung und Industrie in 14 Staaten Europas kostengünstige Lösungen schaffen. Gleichzeitig fliesst das dabei gewonnene Know-How zurück in die weitere Entwicklung des Software-Paketes.

Diesem Zweck dient auch der User-Workshop in Darmstadt beim ESOC vom 25 bis 26. April 2001. Nutzer der Software tauschen ihre Erfahrungen aus, diskutieren über die weitere Entwicklung der Software und bereiten die Organisation einer Nutzergemeinde vor. Ausserdem können Interessenten und künftige Nutzer teilnehmen, so dass der Kreis der Anwender in Zukunft noch grösser wird.

Ein Tipp für all diejenigen, die bald die Vorteile der Software nutzen wollen: Anwender werden sowohl durch Schulungen als auch bei der Installation des SCOS-2000-Systems seitens des ESOC unterstützt.

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