ESA/ESOC - ESAW 2011 - Abstracts

  • 1,235 views
Uploaded on

The European Ground System Architecture Workshop (ESAW) 2011 was held at ESOC, Darmstadt, Germany, 10-11 May 2011. With over 270 participants from European and American space agencies, …

The European Ground System Architecture Workshop (ESAW) 2011 was held at ESOC, Darmstadt, Germany, 10-11 May 2011. With over 270 participants from European and American space agencies, telecommunication operators, satellite primes, European institutes and universities, European industry and companies from Argentina, Canada, Croatia, Japan, Thailand, Turkey and the USA, the workshop was a great success. Access all presentation PDFs via http://www.egos.esa.int/portal/egos-web/others/Events/Workshop/esaw-2011.html

More in: Technology
  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
1,235
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
22
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1.                Final Programme & Abstract Book                       
  • 2.                                                              2
  • 3. Table of Contents  Committees  ..........................................................................................................................................5 Programme   10 May 2011 ................................................................................................................................8   11 May 2011 ..............................................................................................................................10   Poster Session (running parallel to full programme) ................................................................13 Abstracts  ........................................................................................................................................17 Biographies (oral presenters, in alphabetical order) .............................................................................53                                         3
  • 4.                                                              4
  • 5. Committees   Technical and Organising Committee Chair: N. Peccia – European Space Operations Centre (ESA/ESOC)  Co‐chair: M. Pecchioli ‐ European Space Operations Centre (ESA/ESOC)   Committee Members J. Eggleston – European Space Operations Centre (ESA/ESOC) M. Merri – European Space Operations Centre (ESA/ESOC) A. Slade – European Space Operations Centre (ESA/ESOC)                                            5
  • 6.                                                              6
  • 7.             Programme                                           7
  • 8. Tuesday 10 May 2011  08:15  Registration  09:00  Welcome and General Address  09:10  Logistics for the 2 days  Plenary Session 1 ‐ Institutional View and GSAW  Chair: N. Peccia  09:20  ESOC’s Vision of the future   N. Peccia   ESA/ESOC 09:30    The European Ground System‐Common Core Initiative       Pecchioli, M.       ESA, (GERMANY) 09:55   Future Evolution of Mission Data Systems      Merri, M       ESA, (GERMANY) 10:20    GSAW History and future trends      Baldeston, D.       Aerospace Corporation  10:45  Coffee Break with Poster/Demo Sessions Plenary Session 2 – Institutional View  Chair: M. Merri  11:15    Current Trends and Outlook of Future Challenges in Mission Operations @ GSOC............................................... 17      Braun, A.       Deutsches Zentrum für Luft‐ und Raumfahrt e.V., (GERMANY) 11:40    ASI vision on future Ground Control System Software      Ibba, R.       ASI, (ITALY) 12:05    Building the Ground Data System for the Mars Science Laboratory (MSL) Project –     The Launch/Cuise/EDL System................................................................................................................................ 17      Dehghani, N.       Jet Propulsion Laboratory, Caltech, NASA, (UNITED STATES) 12:30  Lunch Break with Poster/Demo Sessions           8
  • 9. The programme on this afternoon runs in parallel session, series A & B, as noted.  Parallel Session (A) 3 ‐ Architectures  Chais: M. Pecchioli  14:00     Architecture Governance........................................................................................................................................ 17      Kolar, M.       JPL, (UNITED STATES) 14:25     Creating an Architecture Roadmap for Harmonizing Legacy Ground Systems....................................................... 17      Campbell, A ; Webber, D ; Benator, S       The Aerospace Corporation, (UNITED STATES) 14:50    Thales Alenia Space vision on future Ground Control System Software ................................................................ 17      Schmerber, P‐Y. 1; Chiroli, P. 2    1   Thales Alenia Space, (FRANCE); 2Thales Alenia Space, (ITALY) 15:15    CS vison on Ground Software Systems      DHoine, S.       CS  15:40  Coffee Break with Poster/Demo Sessions   Parallel Session (A) 4 ‐ Architectures  Chair: M. Spada  16:25     Astrium Space Transportation strategy for Ground Data Systems  ........................................................................ 18      Brauer, Uwe       EADS Astrium, (GERMANY) 16:50    GSOC Ground Segment Challenges......................................................................................................................... 18      Kozlowski, R.       DLR / GSOC, (GERMANY)  Parallel Session (B) 5 – Operations Preparation and Automation  Chair: J. Eggleston  14:00    Next Generation of Spacecraft Reference Database at Astrium ........................................................................... 19      Eisenmann, H. 1; Cazenave, C. 2    1   Astrium Satellites, (GERMANY); 2Astrium Satellites, (FRANCE) 14:25    BASyS: Neo Satellite Database Management System............................................................................................. 20      Garzón, H.       GMV, (SPAIN) 14:50    Mission Automation System for the International Space Innovation Centre at Harwell ....................................... 20      Roveda, F. 1; Kay, R. 1; Raper, I. 2    1   Logica Deutschland GmbH & Co.KG, (GERMANY); 2Astrium Ltd., (UNITED KINGDOM) 15:15    Ground Segment Autonomy: A Revised Approach................................................................................................. 21      Mueller, H. ; Stoetzel, H. ; Plura, M. ; Lampka, R. ; Foutou, F. ; Henke, M.       VCS AG, (GERMANY)  15:40  Coffee Break with Poster/Demo Sessions   Parallel Session (B) 6 ‐ Operations Preparation and Automation  Chair: M. Di Giulio  16:25    How is automation of satellite operations progressing at SES ?      Morelli , G.       SES‐AStra, (‐ Not specified ‐) 16:50    Inmarsat: Automation of Satellite and Ground Operations ................................................................................... 21      Rossetti, A ; Dickinson, M ; Sansone, C       Inmarsat, (UNITED KINGDOM) 17:45  Facilities Tour 18:30  Social Event   9
  • 10. Wednesday 11 May 2011  The programme on this day runs in parallel session, series A & B, as noted.  Parallel Session (A) 7 ‐ Architectures  Chais: A. Ercolani  09:25    European Technology Harmonisation on Ground Software Systems: Update of Reference Architecture ............ 22      Reid, S. 1; Pearson, S. 1; Davies, K. 2; Carvalho, B. 3    1   Rhea System S.A., (BELGIUM); 2TERMA, (GERMANY); 3Critical Software, (PORTUGAL) 09:50    CNES Control Centre mock‐up : an evaluation of a standard SOA architecture..................................................... 22      Bornuat, P. 1; Cros, P‐A. 1; Pipo, C. 1; Anadon, M‐L. 2; Gelie, P. 2    1   CS Systèmes d’Information, (FRANCE); 2CNES, (FRANCE) 10:15    NOSYCA: the New Operational System for the control of Aerostats...................................................................... 23      Nouvellon, S.       Capgemini, (FRANCE)  10:45  Coffee Break with Poster/Demo Sessions  Parallel Session (A) 8 ‐ Architectures  Chair: D. Guerrucci  11:15    Ten Galileo FOC Payload EGSE Systems – Challenges in Design, MAIT and Schedule ............................................ 23      Kubr, H. ; Mader, W. ; Unfried, C.       Siemens AG Österreich, (AUSTRIA) 11:40    GSMC ‐ Ground Station Monitoring & Control ....................................................................................................... 24      Riccio, F. 1; Lannes, C. 2    1   Logica Deutschland GmbH & Co. KG, (GERMANY); 2 ESA/ESOC, (GERMANY) 12:05    Evolution of FEC architecture ................................................................................................................................. 24      Fernandez‐Ranada, I 1; Fuentes, A 1; Perez, R 1; Droll, P 2    1   TCP Sistemas e Ingeniería, (SPAIN); 2ESA/ESOC, (GERMANY)  12:30  Lunch Break with Poster/Demo Sessions  Parallel Session (A) 9 ‐ Commercialization  Chair: J. Eggleston  14:00    Exploiting ESOC infrastructure over the long term................................................................................................. 25      Patrick, R       Terma A/S, (DENMARK) 14:25    Satellite Control Systems Provision and Maintenance Choices.............................................................................. 25      Tortosa, M.       Eutelsat, (FRANCE) 14:50    Ground Station Network for Micro/Nanosatellite Operation................................................................................. 25  1 2 1     Kurahara, N.  ; Shirasaka, S.  ; Nakasuka, S.      1 2   University of Tokyo, (JAPAN);  Keio University, (JAPAN)  Parallel Session (A) 10 ‐ Security  Chair: N. Peccia  15:15    Development of SODAs for Improving Efficiency and Security for Satellite Control .............................................. 26      Techavijit, P. ; Sirikhant, A. ; Detpon, A. ; Tongpan, J.       Geo‐Informatics and Space Technology Development Agency (GISTDA), (THAILAND)  15:40  Coffee Break with Poster/Demo Sessions   16:00    Ground Segment Security: light and shade ............................................................................................................ 26      Vivero, J       GMV, (SPAIN) 16:25    Automated Computer Network Defence................................................................................................................ 27      Wiemer, D.       Defence R&D Canada, (CANADA)     10
  • 11. Parallel Session (B) 11 – System Technology  Chair: N. Peccia  09:00    SOA4GDS: Evaluating the Suitability of Emerging Service based Technologies in Ground Data Systems .............. 27      Parsons, P 1; Walsh, A 2    1   The Server Labs, (SPAIN); 2VEGA, (GERMANY) 09:25    Modern Frameworks ‐ The Fantastic Four.............................................................................................................. 28      Villemos, GV ; James, S. ; Doyle, M. ; Klug, J.       Logica, (GERMANY) 09:50    Leveraging EGOS User Desktop and hifly® to evolve SCOS‐2000 ........................................................................... 29      Casas, N ; Estévez, C       GMV, (SPAIN) 10:15   Improve Usability of Graphical User Interfaces with New Technologies in Ground Centre Software ................... 29     Marty, S. 1; Volland, S. 1; Cros, P‐A. 1; Bornuat, P. 1; Anadon, M‐L. 2; Gelie, P. 2    1   CS Systèmes d’Information, (FRANCE); 2CNES, (FRANCE)  10:45  Coffee Break with Poster/Demo Sessions  Parallel Session (B) 12 – System Technology  Chair: C. Haddow  11:15    Telemetry Archiving: How To Optimise Storage Efficiency, Retrieval Speed And Real‐Time Performance ........... 30      Kumpf, C. ; Foweraker, R.       MakaluMedia GmbH, (GERMANY) 11:40    Towards a high performance LEON/GRLIB Emulator ............................................................................................. 30      Marchesi, J.E.       Terma GmbH, (GERMANY) 12:05   A Netpdl Based Prototype Implementation of Galileo Attitude Orbit Control System Scoe Controller,     and an Overview of Netpdl Utilization in Network Ground Software Components............................................... 30     Bertoli, A. 1; Risso, F. 2    1   Carlo Gavazzi Space, (ITALY); 2Politecnico of Turin, (ITALY)  12:30  Lunch Break with Poster/Demo Sessions  14:00    Integrated Test Concept and Test Automation for Aerospace Projects ................................................................. 31     Hofmann, J.       T‐Systems, (GERMANY)  Parallel Session (B) 13 – Standards  Chair: M. Merri  14:25     CCSDS Mission Operations Services ‐ Current Status ............................................................................................. 32     Cooper, S ; Thompson, R       SciSys, (UNITED KINGDOM) 14:50    Where do we stand with CCSDS SM&C at CNES ? .................................................................................................. 32     Poupart, E. ; Pasquier, H.       CNES ‐ Centre Spatial de Toulouse, (FRANCE) 15:15    Space Internetworking and DTN Prototyping: Evolutions in the Space Communications Architecture ................ 33      Fowell, S 1; Wheeler, S 1; Stanton, D 2; Farrell, S 3; Taylor, C 4; Viana Sanchez, A 4    1   SciSys UK Ltd, (UNITED KINGDOM); 2Keltik Ltd, (UNITED KINGDOM); 3Tolerant Networks Ltd, (IRELAND); 4ESA   ESTEC, (NETHERLANDS)  15:40  Coffee Break with Poster/Demo Sessions   16:00    Space Data Routers for Exploiting Space DATA ...................................................................................................... 34      Goetzelmann, M. 1; Tsaoussidis, V. 2; Diamantopoulos, S. 2; Amanatidis , T. 3; Daglis , I. 4; Ghita, B. 5    1   VEGA Space GmbH, (GERMANY); 2Democritus University of Thrace, (GREECE); 3Space Internetworks, (GREECE);  4  National Observatory of Athens, (GREECE); 5University of Plymouth, (UNITED KINGDOM) 16:25    XTCE tailoring for ESA ............................................................................................................................................. 35      del Rey, I.       GMV, (SPAIN)   11
  • 12.                             12
  • 13. Posters  Recent Applications of Procedure Automation..................................................................................................................... 35 Blake, R    SciSys, (UNITED KINGDOM)     MUSE ‐ Multi‐Satellite Environnent ...................................................................................................................................... 36 Bonnafous, V. ; Cruz, D.    Capgemini, (FRANCE)  Introduction to the Architecture Centric Design Method..................................................................................................... 36 Brito, N. 1; Lattanze, A. J. 2   1 University of Coimbra, (PORTUGAL); 2Institute for Software Research at Carnegie Mellon University, (UNITED STATES)  OCP: Bringing Automation to Operational Control Centers.................................................................................................. 37 Capdevielle, E. ; Berthon, JC.    Capgemini, (FRANCE)  A Dedicated Space Surveillance Optical Network Cooperates with Radar to assure LEO Debris Catalogue build up  and Maintenance  ................................................................................................................................................................. 37  1 1 2 3 3 4 5Cibin, L  ; Chiarini, M  ; Besso, P  ; Milani, A  ; Bernardi, F  ; Ragazzoni, R  ; Rossi, A     1 CGS S.p.A., (ITALY);  ESOC, (GERMANY);  Dipartimento di Matematica UNIPI, (ITALY); 4INAF, (ITALY); 5IFAC‐CNR, (ITALY)  2 3 ESTRACK Support for CCSDS Space Communication Cross Support Service Management .................................................. 38 Dreihahn, H. 1; Unal, M. 1; Hoffmann, A. 2   1 ESA/ESOC, (GERMANY); 2VEGA Space GmbH, (GERMANY)  Evolving a Commercial Satellite Control Center toward a SOA: Lessons Learnt................................................................... 38 Estévez Martín, C. ; Casas Manzanares, N.    GMV, (SPAIN)  PlanEO    .................................................................................................................................................................. 39 Fernandez Garcia, A.J. ; Fernandez, C.    Deimos Imaging S.L., (SPAIN)  Architecture of the Telemetry Data Management System SpaceMaster ............................................................................. 39  1 1 1 2 2 2Dr. Thelen, A.  ; Schoenig, S.  ; Koerver, W.  ; Dr. Fischer, H.  ; Dr. Sous, S.  ; Dr. Willnecker, R.     1 2 S.E.A. Datentechnik GmbH, (GERMANY);  DLR‐MUSC, (GERMANY)  Mars Express/MARSIS Ground System Architecture. A Pioneer ESA Space Mission: Lessons Learned for the Future ........ 40 Giuppi, S. ; Orosei, R. ; Noschese, R. ; Cartacci, M. ; Cicchetti, A.    INAF/IFSI, (ITALY)  Operations Planning for the Galileo Constellation................................................................................................................ 40 Hall, S ; Hall, Stewart    SciSys UK Ltd, (UNITED KINGDOM)  ARES ‐ Efficient SW Integration and Reuse supported by an Agile Project Management Approach.................................... 41 Hauke, A. 1; Santos, R. 2; Unfried, C. 1   1 Siemens AG Österreich, (AUSTRIA); 2ESA/ESOC, (GERMANY)  Demonstration of the EGOS Data Dissemination System (EDDS) ......................................................................................... 41 Hawkshaw, M 1; Santos, R 2   1 Logica, (GERMANY); 2ESA, (GERMANY)  Use of Scrum in practice on the EGOS Data Dissemination System (EDDS).......................................................................... 42 Hawkshaw, M 1; Santos, R 2   1 Logica, (GERMANY); 2ESA, (GERMANY)     13
  • 14. Mission Automation at ESOC; finding success with an end‐to‐end approach. ..................................................................... 42 Heinen, W. ; Reid, S. ; Pearson, S.    Rhea System S.A., (BELGIUM)  Architectures for Integrated Satellite and Ground Operations ............................................................................................ 42 Honold, P. ; Castrillo, I.    GMV, (SPAIN)  Optimizing Communication Satellite Transponders Operation and Power Consumption with smartHz ............................. 43 Honold, P. ; Godino, E.    GMV, (SPAIN)  Fast Engineering Archives providing a new future for Mission Analysis............................................................................... 44 James, S. ; Pitaev, A.    Logica Deutschland GmbH & Co.KG, (GERMANY)  Federated System Architecture for Space Weather Services ............................................................................................... 44 Lawrence, Gareth    Rhea System S.A., (BELGIUM)  A Collaborative Electronic Logbook for Satellite Operations at Eutelsat .............................................................................. 44 Louro, N. ; Ronsiek, S. ; Foweraker, R.    MakaluMedia GmbH, (GERMANY)  PlanetExpl: a Framework for the Science and Engineering Assessment of Exploration Missions ........................................ 45 Luengo, O. 1; Kowalczyk, A. 2; Pantoquilho, M. 2   1 GMV, (SPAIN); 2ESA, (GERMANY)  Building an Open‐Source Community Around Flight dynamics Ground Systems ................................................................. 45 Maisonobe, L. ; Fernandez‐Martin, Ch.    CS SI, (FRANCE)  Use of Open Architecture Middleware in the Satellite Ground Segment Domain. Data Distribution Service ..................... 46 Naranjo, H.    GMV, (SPAIN)  Can multi‐agent technology be applied to Space Mission Applications ?............................................................................. 46  1 2 1 3 Ocon, J.  ; Wijnands, Q.  ; Sanchez, A. M.  ; Cesta, A.     1 2 3 GMV, (SPAIN);  ESA, (NETHERLANDS);  ISTC/CNR, (ITALY)  Cloud Data Systems: Applying the Cloud in ESA Ground Data Systems................................................................................ 47 Parsons, P ; Olias, A    The Server Labs, (SPAIN)  GABIS: a Generic Build System for GSI applications.............................................................................................................. 48  1 2Penataro, R  ; Zimmer, T     1 GMV Aerospace and Defence, (SPAIN); 2ESA, (GERMANY)  BIRF: How to Improve Software Projects Efficiency and Control using Business Intelligence .............................................. 48 Prieto, JF 1; Marques, P 2; Vieira, M 2; Widegård, K 3; Navarro, V 3   1 ISFreelance, (SPAIN); 2University of Coimbra, (PORTUGAL); 3ESA‐ESOC, (GERMANY)  SpaceMaster Overview of a Telemetry Data Management System ..................................................................................... 49 Schoenig, S. 1; Dr. Fischer, H.H. 2; Koerver, W. 2; Dr. Sous, S. 2; Dr. Thelen, A. 1; Dr. Willnecker, R. 2   1 S.E.A. Datentechnik GmbH, (GERMANY); 2DLR‐MUSC, (GERMANY)  The Innovative Rover Operations Concepts ‐ Autonomous Planning (IRONCAP) ‐ Science and Engineering Planning for Rover Operations .................................................................................................................................................................. 49 Steel, R. ; Hoffmann, A. ; Niezette, M.    VEGA, (GERMANY)  14
  • 15.  Flexplan, the Adaptable System for Mission Planning & Scheduling .................................................................................... 50 Tejo, J. 1; Barnoy, A. 2; Pereda, M. 1   1 GMV Aerospace And Defence, (SPAIN); 2GMV Space Systems Inc, (UNITED STATES)  The GNSS Advanced Monitoring Element (GAME) Core....................................................................................................... 50 Villemos, G ; Biamonti, D. ; Edwards, D    Logica, (GERMANY)  Supporting the Management of Mission Operational Knowledge ‐ a Case Study using Mars Express ................................ 51  1 2 1 1Villemos, G  ; Shaw, M  ; Doyle, M.  ; van Zetten, P     1 2 Logica, (GERMANY);  Mars Express OPS‐OPM, Consultant Vega Space GmbH, (GERMANY)  Standardisation of Reprocessing Architectures for Future Ground Segments ..................................................................... 51 Williams, I. ; Evens, P. ; Steven, J.    Logica Deutschland GmbH & Co.KG, (GERMANY)  Cloud and Grid Technologies in Ground Segments............................................................................................................... 51 Williams, I. ; Evens, P. ; James, S.    Logica Deutschland GmbH & Co.KG, (GERMANY)                                          15
  • 16.                                                    16
  • 17. Abstracts    Current Trends and Outlook of Future Challenges in  with these architecture standards and design patterns?  Mission Operations @ GSOC   This  presentation  discusses  the  importance  of  Braun, A.  Architecture  Governance,  the  essential  elements  for  Deutsches Zentrum für Luft‐ und Raumfahrt e.V.,  practicing  governance,  and  how  governance  is  an  GERMANY  effective way to help insure architecture modernization  efforts  are  infused  into  systems  that  cross  ownership Past  and  recent  developments  in  operations  concept  boundaries in a manner that provides maximum benefit and  organizational  structures  at  DLR/GSOC  are  shown.  while managing risk and cost.  Commercialisation  of  space‐flight  has  induced  cost pressure.  An  attempt  is  made  to  deduce  from  current  **************** studies  to  future  scenarios.  Standardization  is  a  must. New  technologies,  still  in  experimental  stage,  have  Creating an Architecture Roadmap for Harmonizing potential  to  mean  qualitative  changes  of  future  Legacy Ground Systems  operations.   Campbell, A; Webber, D; Benator, S  The Aerospace Corporation, UNITED STATES  ****************  A  number  of  spacecraft  ground  systems  that  support Building the Ground Data System for the Mars Science  our  customers  have  been  in  existence  for  several  Laboratory (MSL) Project – The Launch/Cuise/EDL  decades.  In  many  cases,  there  are  tens  to  hundreds  of  System   systems supporting various space applications, many of  Dehghani, N.  them  based  on  legacy  software,  commercial  software,  Jet Propulsion Laboratory, Caltech, NASA, UNITED  and  often  unique  hardware.  The  challenge  is  to  define  STATES  roadmaps  to  harmonize  these  legacy  ground  systems,  modernizing  and  improving  commonality  and Presentation  describes  experiences/challenges  in  integration,  while  insuring  that  these  systems  can developing  the  GDS  for  support  of  Launch  at  Kennedy  continue  to  execute  their  unique  space  missions  and Space  Center,  and  Cruise  of  the  MSL  to  Mars.  A  expand to handle additional missions. The presentation description  of  MSL  and  science  objectives  is  provided.  will discuss the creation of an architectural roadmap to Main segment provides an overview of GDS architecture  address  modernizing  ground  systems,  harmonizing  the and enhancements based on experiences during system  systems  for  better  commonality  and  data  sharing,  and tests.  System  is  readied  to  support  launch  at  KSC,  and  interfacing with new systems that are being acquired by Launch/Cruise phases of MSL.   the  government.  The  presentation  will  include  discussion on a range of topics relevant to the roadmap: MSL  is  launched  in  November  2011.  After  7  months  of cruise, an autonomous EDL is executed landing on a pre‐  Vision and Goals selected area on Mars in August 2012. The GDS provides   Challenges new  architecture  that  is  used  by  MSL  as  its  first  user.   Creating  the  business  case  for  modernizing  those The  new  architecture  provides  opportunities  that  did  systems not exist in the legacy system. Among them are means   Lessons learned of  monitoring  and,  to  some  extent,  controlling  ATLO   Data exchange and sharing functions  from  remote  sites.  Remote  sites  are  defined   Security considerations as sites reachable via a local area network as well as via   Software approaches and tools wide  area  networks  spanning  long  distance   Organizational considerations geographical areas.    Interoperability and standards   ****************  ****************  Architecture Governance   Thales Alenia Space vision on future Ground Control  Kolar, M.  System Software   JPL, UNITED STATES  Schmerber, P‐Y.1; Chiroli, P.2  1 Thales Alenia Space, FRANCE; 2Thales Alenia Space, In  order  to  reduce  development  costs  while  ITALY simultaneously  helping  to  ensure  mission  success,  the Jet  Propulsion  Laboratory  has  recognized  that  a  well  Todays  space  market  is  driven  by  costs,  and  by  the defined  architecture  and  set  of  re‐usable  design  reduction  of  non  quality  costs  on  space  programs. patterns  are  essential.  But  how  do  space  agencies  go  Software  reuse  is  the  key  in  cost  reduction  and  quality about  ensuring  that  their  many  projects  are  compliant  improvement,  specially  when  it  allows  to  keep  the  17
  • 18. system  architecture  simple.  The  future  systems  shall  GSOC Ground Segment Challenges  allow  reuse  of  software  components  accross  projects,  Kozlowski, R. accross satellite development and operation teams, and  DLR / GSOC, GERMANY accross companies in Europe. The user is at the heart of todays  successful  software  applications,  and  we  belive  The  Ground  System  as  it  is  managed  by  the  GSOC that the best software solution for tomorrow should be  department  Communications  and  Ground  Stations flexible  enough  to  adapt  to  the  different  needs  of  its  covers  the  IT  service  of  all  voice  ,  video  and  data users,  including  the  yet  unknown  future  needs  of  the  systems  and  the  whole  complex  of  the  Weilheim evolving users. In addition, the future system should be  Antenna Ground Stations. The projects for which all the open  source,  as  this  is  already  a  requirement  of  the  services  are  provided  are  the  Human  Spaceflight majority of users that want to keep the possibility of an  Projects Columbus Control Centre / ATV‐CC support and independant  software  maintenance  during  their  long  in parallel the satellite projects at GSOC have a huge set lived  programs.  To  keep  architecture  simple,  and  of requirements on the Ground System.  maximize  software  reuse,  the  future  system  will  be service  based  e.g  made  of  loosely  coupled  software  FOR GSOC THE FOLLOWING PROJECTS ARE PRESENTED:  components working together with interactions defined by the function provided, independently from the actual   M&C  Antenna  Ground  Station  SpACE implementation.  Relying  on  open  source  frameworks  DLR  has  implemented  a  new  antenna  ground for  service  based  components  offer  in  addition  station  M&C  Framework  for  the  Weilheim advantages  for  local  Security  implementation,  high  antennas.  It  will  be  the  M&C  software  for  the availability deployments, and smooth system scaling.   existing  3  S‐Band  antennas,  the  Ku‐Band  antenna  and  the  30  meter  dish.  Further  it  will  be  used  for  ****************  the  upcoming  Ka‐Band  antenna  and  the  EDRS  project.  The  software  is  based  on  open  and  Astrium Space Transportation strategy for Ground  standard  technologies  like  C++,  the  ACE  Data Systems   communications  framework,  Graphical  User  Brauer, Uwe  Interface  Qt.  The  platforms  supported  are  SuSE  EADS Astrium, GERMANY  Enterprise  Linux,  Sun  Solaris  and  Windows.  The  M&C  Framework  was  built  by  DLR  staff  and  now Astrium ST has started in 2008 an internal initiative for a  after  successful  testing,  being  implemented  at  the new  ground  software  platform  called  Advanced  Weilheim  Ground  Station.  It  is  planned  that  the Integration and Test Services (AITS) as follow‐on for the  new  M&C  system  will  be  operational  by  mid  of Common  Ground  System  (CGS)  system.  CGS  was  2011.  developed  with  ESA  in  the  context  of  the  Columbus   Virtualisation program  (EMCS)  and  then  reused  for  ATV  and  certain  Since  more than  3 years  DLR  is  using  virtualisation Satellite  EGSE  (e.g.  SWARM,  GOCE).  AITS  shall  be  the  technology  within  the  GSOC  control  center.  Since future  standard  software  platform  for  projects  &  about  2  years  the  first  network  services  (e.g.  DNS, products  in  Astrium  ST  (e.g.  launchers,  space  vehicles,  FTP‐server,  Proxies)  in  the  real  time  environment robotics or on equipment level). AITS focus for the next  have  been  virtualised.  The  motivation  are years will be in the area of EGSE but a reuse as mission  independence  of  hardware  and  software control  system  should  be  in  principal  possible.  AITS  limitations,  infra  structure  cost project is a trans‐national project between German and  reductions/optimizations  and  energy  savings.  In France  ST  units.  We  have  agreed  in  Astrium  ST  on  a  addition  to  server  virtualization  the  next  step  at common software system specification end of 2009 and  GSOC  is  to  introduce  this  technology  in  the  multi worked  in  2010  on  demonstrators  for  different  use  mission control rooms with desktop virtualization.  cases  in  launcher  EGSE  domain  and  performed   Columbus  Decentralised  Ground  Operations architectural  prototyping.  Up  to  now  AITS  was  fully  The  European  decentralized  operations  concept funded by own funds but in parallel an AITS technology  enables  all  participating  countries  to  establish  a development  project  in  ESA  GSTP  program  is  planned  transnational  centre  of  competence  that  actively with  support  from  Germany,  Denmark,  Ireland,  cooperates  in  European  participation  to  the Netherlands and Austria. The presentation shall give an  International  Space  Station  (ISS).  Operating  this overview  of  AITS  project  status  and  software  Ground  Segment  is  a  significant  challenge  for  the architecture.   Ground Operations Team at Col‐CC, not only due to  the vast number of facilities and the related world‐ ****************  wide  distribution,  but  also  because  of  the  number  of different users (Columbus and ATV flight control,    payload  facilities,  engineering  support,  PR)  with  their specific operational needs and constraints.    Security  Security is no longer only seen as IT‐Security but as  18
  • 19. projects  a  target  mission  already  has  been  identified with challenging need dates.   TECHNOLOGIES  Traditionally  "database"  typically  means  Relational  Database  Management  Systems  (RDBMS)  for  the  back‐ end  part.  For  the  front‐end  over  the  years  Java‐based  solutions  can  be  considered  as  de‐facto  standard.  In  ****************  particular  in  the  last  decade  the  Java  –based  Eclipse  development  provides  many  free  resources  for  the  Next Generation of Spacecraft Reference Database at  development of such elements.   Astrium   Eisenmann, H.1; Cazenave, C.2  More  and  more  the  Eclipse  developments  also  cover  1 Astrium Satellites, GERMANY; 2Astrium Satellites,  elements  which  can  be  considered  as  a  fully  fledged  FRANCE  data  management  kernel.  Validation  activities  performed  show  very  promising  results.  Those BACKGROUND  validation  activities  comprise  Astrium  internal The application of databases for engineering data has a  developments  but  in  particular  also  activities  jointly long lasting record at Astrium. One of the traditional use  performed with ESA e.g. Space System Reference Model cases for databases is to support the processes for the  (SSRM) or Virtual Spacecraft Design (VSD).  definition,  verification  and  exchange  of  telecommand and  telemetry  data.  Beyond  the  classic  use  case  for  Furthermore along the definition of the ECSS E‐T‐10‐23 TM/TC  in  the  frame  of  model‐based  systems  model based development for database engineering has engineering,  the  need  for  a  increased  coverage  of  been  identified  as  a  very  beneficial  technology  for system engineering data became obvious.   database  development.  The  TM  also  contains  a  draft  conceptual  data  model,  which  has  been  used  for  the Since the current systems in use have been in operation  validation.  Along  the  validation  and  application  of for  more  than  a  decade,  the  technologies  in  use  are  model‐based development for database engineering the outdated.  As  result  of  that,  the  maintenance  and  role  of  the  (conceptual)  data  model  evolved.  This  also evolution  became  more  tedious  and  thus  labour  and  put a focus on how actually the model is defined. There cost  intensive.  Therefore  it  is  planned  to  replace  the  are  several  technologies  available,  more  or  less current  Astrium  products  for  system  database  with  a  technology  independent,  more  or  less  expressive  with new  product,  developed  by  state  of  the  art  respect to the semantics.  technologies.   STATUS CONTEXT  In  2010  the  developments  have  been  prepared  with  a The  development  started  mustnt  be  considered  as  an  definition  of  user  requirements  documents,  involving isolated  tool  development.  Rather  for  a  successful  the different user domains at Astrium. In parallel to that development  the  different  activities  concurrently  technology  prototyping  have  been  performed  i.e.  to performed  have  to  be  carefully  analysed  and  assess  the  performance  of  the  envisaged  technologies considered.  The  most  important  activities  which  are  for  TM/TC  databases.  With  beginning  of  2011  the  user dependent on the database development vice versa are  requirements  are  currently  consolidated.  The namely:   development has been started.   ECSS: There are various standards to be considered  STATUS  for  the  development  of  a  new  system  database,  The paper will elaborate on the following:   those  comprise  E‐70‐41,  E‐70‐31,  ...Parts  of  it  are  stable,  but  for  some  of  them  quite  recently  an   use  cases  and  key  user  requirements  for  the  update  is  in  progress,  like  e.g.  E‐70‐41.  Although  upcoming system database   not ECSS, but the MIB model can be considered as a   Selected technologies with trades performed   de‐fact standard. It seems that also for the MIB and   Envisaged overall architecture   update is planned.    Model‐based development approach   EGS‐CC: Under the lead of ESA an activity has been   Data model considerations   started to develop core parts of a future CCS.   Internal EADS standardization on PLM systems.   ****************  Astrium  Projects:  It  is  planned  to  develop  a  common  infrastructure  which  supports  all  projects    covering  all  different  S/C  types  –  for  Agencies  but  also commercial customers. For telecommunication  19
  • 20. BASyS: Neo Satellite Database Management System   reporting,  database  configuration  control,  import,  Garzón, H.  export and user management.  GMV, SPAIN  The  project  has  faced  several  challenges  during  the BASyS is the new multi platform and multi site database  deployment phases but the difficulty of defining a set of management system, developed by GMV for Eutelsat, in  definitive requirements can be remarked. The migration charge of managing the whole Eutelsat satellites fleet.  of  a  previous  tool  and the  adaption  of  another  system  introduced a high level of complexity. The main objective of the project is the replacement of the  current  Eutelsat  database  management  tool  based  **************** on  a  Microsoft  Access  by  a  more  robust,  reliable  and maintainable  system  based  on  open  source  Mission Automation System for the International components.  Space Innovation Centre at Harwell   Roveda, F.1; Kay, R.1; Raper, I.2  1BASyS  is  based  on  DABYS  Framework  and  Generic  and  Logica Deutschland GmbH & Co.KG, GERMANY;  2S2K  Data  Manager  developed  by  ESA.  The  principal  Astrium Ltd., UNITED KINGDOM activity  of  the  deployment  is  the  adaptation  and customization  of  the  DABYS  Framework  and  the  S2K  When  used  within  the  space  sector  the  term Data  Manager  to  the  Eutelsat  specific  requirements  in  "Automation"  almost  always  refers  to  a  spacecraft the frame of Neo SCS.  automation  system  that  automates  the  execution  of  flight operations procedures. However, the spacecraft is BASyS is a 3‐tier application composed mainly of:  only  one  element  of  the  entire  space  system  and  that  space  element  must  be  complemented  with  complex  MySQL  as  the  database  management  system  ground equipment and software systems that allow the  providing the data backend.  overall  space  mission  to  be  successfully  executed.  An  A  Java  server  providing  the  data  management  effective  mission  automation  system  should  therefore  services.  support  the  simplification  and/or  automation  of  the  And  an  Eclipse  RCP  client  providing  the  user  operations of both ground and space system elements.  interface.  FoxE  is  a  Mission  Automation  System  specifically BASyS  introduces  a  huge  range  of  new  elements  with  designed  to  support  any  element  of  the  entire  space respect  to  DABYS.  The  following  aspects  are  the  most  system  using  a  domain  specific  language  supporting remarkable ones:  monitoring and controlling statements applicable to any  system element.   BASyS  incorporates  the  multi  mission  concept  within  the  system  in  order  to  provide  a  Simplicity  was  the  primary  goal  of  this  project.  Every  homogeneous  management  of  different  satellite  feature,  from  the  language  specification  to  the  platforms.  It  makes  transparent  those  features  of  friendliness  of  the  GUI,  has  been  designed  and  specific satellite families.  implemented  with  the  primary  goal  of  simplifying  the  It  has  been  customized  for  accepting  the  Neo  SCS  use of the system and the procedures that it executes.   data  model  and  any  other  database  feature  required by Neo SCS.  FoxE  was  designed  and  implemented  by  Logica  BASYS integrates the on line database distribution  Deutschland GmbH to achieve the following objectives:   system  in  charge  of  updating  the  operational  satellite  databases  in  Neo  without  any  loss  of   Minimise  the  complexity  of  the  automation  telemetry.  language   BASyS  is  a  high  availability  system  with  the   One language for both manual and automated  introduction  of  the  MySQL  replication  and  Linux  procedures   High Availability technologies.   Direct  support  for  monitoring  and  controlling  BASyS  extends  the  DABYS  database  consistency  language constructs   checking  for  including  new  items  required  by  the   360 degree mission automation system   Neo SCS model.   Simple  extendibility  to  support  any  type  of  The BASyS software development environment has  system elements   been adapted to the Eutelsat development system   Top‐level  procedures  defining  abstracted  and software life cycle.  mission automation tasks   A  significant  number  of  improvements  have  been   System elements class and/or instance specific  also  included  with  respect  to  the  typical  database  procedures to map top‐level procedures steps  management  functions  like  data  editing  and  into  specific  system  element  monitoring  and  controlling tasks   20
  • 21.  Web based MMI to allow zero deployment and  robotic  missions  implementing  telepresence  like  DEOS  zero configuration of clients   or METERON.  FoxE  has  been  selected  by  Astrium  Ltd.  as  prime  For  telepresence  we  highlight  possible  ways  to  use contractor  for  the  establishment  of  the  Earth  ground  based physics  simulations  to  support  operators Observation  Hub  at  the  International  Space  Innovation  and set up early‐warning systems.  Centre  at  Harwell  to  support  the  low  cost  operations concept  through  high‐degree  of  automation  of  both  **************** ground and space segments.  Inmarsat: Automation of Satellite and Ground This  paper  presents  in  detail  the  objectives,  the  Operations  approach,  the  challenges  and  the  solutions  that  Logica  Rossetti, A; Dickinson, M; Sansone, C has  adopted  to  implement  this  system  within  a  very  Inmarsat, UNITED KINGDOM tight project schedule and budget. The resulting system is  now  deployed  at  ISIC  and  currently  undergoing  the  Over the past 15 years, Inmarsats operational concept end‐to‐end system tests.   has changed significantly to make effective and efficient  use  of  automation.  Inmarsat  has  been  at  the  forefront  of this area of operations. Using the I4S, the monitoring  and  control  system  developed  jointly  between  L‐3  Storm and Inmarsat, it has been possible to implement  a  highly  flexible  ground  architecture  which  provides  a  high  level  of  operational  automation.  The  I4S  control  system  is  currently  used  to  autonomously  perform  all  planned celestial operations across the whole Inmarsat  fleet  (  12  satellites  from  4  different  platforms  and  ground  equipment  for  7  ground  stations)  as  well  as  monitor  satellite  subsystem  health  conditions  ,  performing  the  detection  and  in  some  cases  the  rapid  recovery from well characterised anomalies.   Automated  monitoring  and  control  is  achieved  in  a    single manning environment with the satellite controller  in  a  supervisory  role  to  provide  full  oversight  of  the  ****************  scheduled  activities,  with  the  ability  to  take  manual  control if required, responding to anomalous behaviour  Ground Segment Autonomy: A Revised Approach   as  well  as  executing  manual  activities.  Automation  has Mueller, H.; Stoetzel, H.; Plura, M.; Lampka, R.; Foutou,  been  deployed  in  several  stages  and  the  development  F.; Henke, M.  of the I4S has allowed Inmarsat to initially start with the  VCS AG, GERMANY  automation  of  eclipses,  blindings,  ranging  and  station  keeping  operations.  This  has  been  extended  to  include The  discussion  of  possibilities  and  drawbacks  for  the  scheduling  and  execution  of  almost  all  routine autonomous  systems  in  space  is  ongoing.  Early  operations  (e.g.  batteries  charge  control,  heaters breakthroughs have been made in the area of GNC and  switching,  testing  of  redundant  units,  TT&C  antenna intelligent  sensors,  advanced  FDIR  and  smart  data  control ).  handling as implemented in THEMIS. Traditionally much effort  has  always  been  spent  on  planning  and  Operations  are  automatically  scheduled  using  request scheduling,  both,  on‐board  (e.g.  DS1  (RAX),  EO1  (ASE))  files submitted to the control system with all mandatory and  ground  supported  (e.g.  MEXAR),  whereas  in  this  details,  like  start  time  of  activities,  unit  to  be  used  . area  mainly  the  capability  of  self‐initiated  re‐planning  These  request  files  are  automatically  detected  and and schedule repair contributes to autonomous systems  acted  upon  by  specific  system  tasks,  which  start  the as such.  automated procedure for the required operation.  In  this  presentation  we  identify  schedule/procedure  In  this  workshop  we  will  to  present  our  experience, execution  engines  as  a  core  asset  for  ground  segment  lesson  learnt  and  describe  the  tools  available  to  our autonomy  provided  that  adequate  models  like  the  Satellite  Control  Centre  to  support  this  approach  and Space System Model (SSM) are available to support the  mitigate possible risks  process  of  auto‐triggered  re‐planning  using  e.g. predefined  alternatives.  A  relatively  new  application  **************** potentially benefiting from ground based autonomy are  21
  • 22. European Technology Harmonisation on Ground  immediately  after  ESAW.  The  presentation  will  give  an  Software Systems: Update of Reference Architecture   overview  of  the  project  and  the  main  topics  to  be  Reid, S.1; Pearson, S.1; Davies, K.2; Carvalho, B.3  covered at the workshop.   1 Rhea System S.A., BELGIUM; 2TERMA, GERMANY;  3 Critical Software, PORTUGAL  **************** RHEA leads a consortium of companies that undertaking  CNES Control Centre mock‐up : an evaluation of a the  latest  project  for  European  Technology  standard SOA architecture  Harmonisation  on  Ground  Software  Systems.  The  Bornuat, P.1;Cros, P‐A.1;Pipo, C.1;Anadon, M‐L.2;Gelie, P.2  1project represents the culmination of a series of earlier  CS Systèmes d’Information, FRANCE; 2CNES, FRANCE activities:   CNES  experience  in  developing  and  operating  Definition  of  a  Reference  Architecture  (RA)  (led  by  spacecrafts  control  centres  has  shown  that  costs  and  Critical Software)   risks may be significantly reduced by setting up product  Establishing an initial set of standard interfaces (led  lines.  Accordingly,  CNES  has  decided  to  develop  a  new  by Critical Software)   control  centre,  with  an  operation  deadline  in  2016,  Validation of the initial set of standard interfaces by  which should satisfy several main objectives: conform to  prototyping (led by Terma)   international  space  standards  (among  which  CCSDS  Harmonisation  of  Simulation  ‐  EGSE  Interfaces  Mission  Operations  –  MO  –  standard,  and  ECSS  Packet  (Rovsing, Dutch Space)   Utilisation Standard – PUS), reduce possession costs and  Control Procedure Execution (CPE) (led by RHEA).   enhance  development  process  reliability,  and  aim  at  some evolutive and re‐usable product line.  The  most  recent  projects  produced  a  detailed  set  of recommendations,  further  augmented  by  decisions  The  implementation  of  a  control  centre  mock‐up,  has made by the Technology Harmonisation Steering Board  been delegated by CNES to CS as a preparation to future (THSB).  The  purpose  of  this  project  is  to  consolidate  developments  in  order  to  evaluate  Service‐Oriented those  recommendations  and  update  the  Reference  Architecture (SOA) together with available technologies Architecture (RA) accordingly.   and check their suitability to critical subsystems, owing  to  better  agility  and  interoperability  than  monolithic A  key  element  of  the  work  concerns  alignment  of  the  systems.  Reference  Architecture  with  relevant  and  emerging standards from ECSS and CCSDS.   The  control  centre  mock‐up  consists  of  4  subsystems,  composing the Control Centre kernel: Reference  architectures  for  the  Operational  Control System (OCS) and Electrical Ground Segment Equipment   the Command and Control subsystem, in charge of (EGSE)  were  established  and  evolved  independently,  on‐ground/on‐board  exchanges  i.e.  telemetry even  though  a  commonality  in  functionality  is  reception and telecommands uplink;  universally  recognised.  A  key  task  of  this  project  is  to   the DataStore subsystem which offers data storage establish a reference architecture which converges on a  and retrieval services, and thus plays a central role core of common functions used in both environments.  in data distribution between components;  The  design  work  will  therefore  establish  the  core   the  Visualisation  component  giving  final  users  the building blocks and their associated interfaces.   capability  to  display,  either  in  real  time  or  offline,  any information archived in the DataStore;  The  project  will  also  introduce  a  "Service  Oriented   the  Flight  Dynamics  component,  providing  few View"  for  the  Reference  Architecture,  not  currently  services,  developed  to  test  that  MO  standard  may implemented.  A  Service  view  has  been  considered  in  correspond  to  Flight  Dynamics  specific earlier phases, but is now seen as an essential product.  requirements in terms of processing modularity.  It  will  be  especially  relevant  for  establishing  service interfaces  offered  by  the  Common  Core  of  OCS  and  Those  4  subsystems  compose  the  heart  of  a  Control EGSE functions and will also play a key role in identifying  Centre,  offering  solutions  to  most  of  major  related the  relationships  between  the  RA  and  the  ECSS  and  requirements  such  as  communication  with  the CCSDS standards.   spacecraft,  data  archiving  and  retrieval  services  together with distribution and visualisation means. Yet, The project started in March 2011 features a workshop,  their functionalities have been limited for the mock‐up open  to  all  stakeholders  and  interested  parties.  The  (reduced  PUS  services  and  types  of  archived  data  for workshop  will  present  the  key  challenges  for  the  example).  project,  invites  debate  and  aims  to  achieve  consensus on  key  design  decisions  that  need  to  be  made.  The  The  control  centre  mock‐up  is  entirely  based  on  a workshop  is  due  to  take  place  in  ESOC  on  12  May,  service‐oriented  architecture  in  strict  accordance  with  22
  • 23. CCSDS  MO  standard.  Fully  standardised,  adaptable,   Geographic  Information  System  (GIS)  in  order  to agile  and  reusable,  it  stands  as  an  evaluation  platform  prepare  the  campaign  maps  and  layers  of  the for new ground segments architecture, and for Control  various operational sites.  Centres  harmonisation  question.  At  last  it  also  enables to validate the interface between ECSS PUS standard for  Since the balloons embed heavy scientific payloads (up on‐ground/on‐board  exchanges  and  CCSDS  MO  for  to  several  tons),  and  since  the  missions  may  be ground exchanges.   performed  over  habited  areas,  the  NOSYCA  Ground  Segment  shall  meet  strong  safety  requirements.  Although  the  control  centre  mock‐up  architecture  is  The  ground  segment  therefore  includes  critical service‐oriented, it is also module‐oriented; as a matter  software,  among  with:  additional  software  performing of  fact,  all  its  applications  are  based  on  the  Equinox  double‐checks  on  the  decoded  critical  Telemetry OSGi  Java‐based  framework;  moreover,  its  lifecycle  is  parameters  and  double‐checks  on  the  radiation  of ruled lying on Eclipse P2 provisioning infrastructure (an  critical  Telecommands.  The  ground  segment  also OSGi  Life‐cycle  layer),  giving  the  capability  to  have  provides a redundant Control Centre, used in case of a bundles  installed,  started,  stopped,  updated  and  general failure of the nominal Control Centre.  uninstalled in this framework.   The  solution  provided  by  Capgemini  is  based  on  the Both  service  and  module  orientations  contribute  to  following components and COTS:  offering  a  very  agile,  scalable  and  modular  resulting system  for  services  providers  as  well  as  for  client   Octave  software  components  (provided  by  CNES), applications.   which  provides  the  raw  Telemetry  decommutation  software,  and  MMIs  allowing  the  Monitoring  of  ****************  Telemetry and the radiation of Telecommands.    MDF,  which  is  an  Eclipse  RCP‐based  technology  NOSYCA: the New Operational System for the control  used to develop all Control Centre MMIs   of Aerostats    World  Wind  Java,  a  Google  Earth‐like  component,  Nouvellon, S.  used  to  display  the  real‐time  trajectories  of  the  Capgemini, FRANCE  monitored balloons.    Cocpit  Software  (provided  by  CNES),  used  to NOSYCA  is  a  fail‐safe  ground  segment  designed  to  manage the configuration of missions, balloons and command and control a fleet of stratospheric balloons,  Control Centres.  operated  by  CNES.  It  will  allow  performing  scientific missions,  such  as  atmosphere  or  astronomical  The architecture of NOSYCA is very much based on the observations.  The  ground  segment  includes  a  Nominal  reuse  of  existing  software  components  (traditionally and  a  Redundant  Control  Centre  (developed  by  used  in  the  satellite  ground  segments).  Capgemini),  and  S  band  ground  stations.  A  Control  This  allows  providing  to  the  scientific  community  a Centre  allows  managing  several  missions  (up  to  20  reliable,  scalable  and  high‐performance  Ground balloons).  Two  balloons  may  be  monitored  and  Segment  to  manage  balloon  missions,  on  various controlled  in  the  meantime.  Control  Centres  may  be  operational sites all around the world.  deployed  in  mobile  units  and  can  withstand  frequent installations and de‐installations.   **************** The  NOSYCA  Control  Centres  offer  the  following  Ten Galileo FOC Payload EGSE Systems – Challenges in features:   Design, MAIT and Schedule   Kubr, H.; Mader, W.; Unfried, C.  Remote  monitoring  and  control  of  balloon  Siemens AG Österreich, AUSTRIA  equipments,  through  the  high  bit  rate,  S  band  connection  (in  nominal  mode),  and  through  Siemens  Austria  has  a  long  track  record  in  providing  redundant iridium and inmarstat spacecrafts links;   EGSE  components  and  subsystems.  For  Galileo*  IOV,  Complete flight management, including the launch,  apart  from  Power  SCOE  and  TT&C  SCOE,  Siemens  has  flight, drift descent of the balloons   been responsible for the Payload Test System (customer  Forecast of balloons flight paths, based on aerostat  Astrium Ltd).   flight dynamics algorithms;   Enhanced  MMIs  for  pilots,  operations  managers  For the FOC phase, Siemens has been selected by Surrey  and weather analysts ;   Satellite Technology Limited (SSTL, UK) for the supply of  Supply  of  flight  data  to  scientists  and  external  the  whole  Payload  EGSE,  which  consists  of  a  Service  systems ;   Module  Simulator  (SMS)  covering  all  the  Power‐,  Mil‐ Bus  and  Discrete  Front‐Ends  to  the  Galileo  Payload,  as  well  as  the  Payload  Test  System  (PTS)  covering  the  RF  23
  • 24. interfaces to the Payload and providing automated Test  station  engineers.  The  driving  factor  behind  the sequences  to  measure  critical  payload  parameters.  development  of  the  new  GSMC  is  to  provide  much The PTS Master Test Controller is based on SCOS‐2000,  needed new functionality to allow much more flexibility thereby  fully  exploiting  the  heritage  from  the  SCOS‐ and provide improved capabilities.  2000  EGSE  Reference  platform  and  fully  compatible  to the  SCOS‐2000  based  Galileo  FOC  Core  EGSE  (provided  The  baseline  for  development  of  the  Common by Terma to OHB).  Monitoring  and  Control  platform  is  the  generic  MCS  control  system  SCOS‐2000.  While  this  system  has The  P/L  EGSE  also  provides  a  high  performance  Time  continuously been improved over the years, it has been Reference  including  Ultra  Stable  Oscillator  with  designed  to  be  used  on  a  Local  Area  Network. Redundant  Active  Hydrogen  Masers  for  providing  the  One of the major changes for the GSMC development is time  reference  of  the  EGSE  and  measuring  the  that  the  new  system  will  be  distributed  over  a  Wide performance  of  the  Payload  Clocks  (passive  Masers).  Area Network with limited bandwidth and high latency. The  Thermal  SCOE  provides  heaters/cooling  interfaces  Server  components  will  be  located  at  the  ground to the Payload.   stations,  however  the  operator  workstation  may  be  located  at  a  remote  location,  typically  at  the  ESTRACK Siemens  provides  the  work  together  with  Control Centre at ESOC.  subcontractors,  which  have  as  well  long  experience  in EGSE  applications:  SSBV  for  the  SMS  hardware  and  The  existing  Ground  Station  Tailoring  System  (GSTS)  is Terma  for  the  SMS  software  and  Thermal  SCOE.  another  important  aspect  considered  critical  for  this The  technical  challenges  are  not  only  to  integrate  project. The GSTS has been in use for a number of years, complex  subsystems,  but  also  to  manage  a  highly  significant  usability  improvements  can  be  made  when demanding  delivery  schedule  to  provide  10  P/L  EGSE  providing its replacement. The main goal is to produce a systems  in  the  course  of  2011.  5  Systems  will  be  system  that  will  be  a  welcome  improvement  over  the installed at the P/L integration site in Guildford and 5 at  current  systems  in  place  and  with  allow  engineers  to the  S/C  integration  at  OHB  Systems  in  Bremen.  undertake day to day activities in a much more efficient The  P/L  EGSE  project  has  been  started  in  March  2010  manner.  and has reached CDR in September. The first delivery to SSTL took place in February, 2011 and the shipment of  The  EGOS  User  Desktop  as  well  will  be  supplying  the the first system to OHB is scheduled for April 2011.   majority  of  graphical  user  interfaces  for  the  GSMC  by  also  including  substantial  new  implementations  like ‐‐‐  MIMICs and Matrix displays.  *  Please  note  that  the  term  "Galileo"  refers  to  the "satellite‐supported European Navigation System".   ****************  ****************  Evolution of FEC architecture   Fernandez‐Ranada, I1; Fuentes, A1; Perez, R1; Droll, P2  1 GSMC ‐ Ground Station Monitoring & Control   TCP Sistemas e Ingeniería, SPAIN; 2European Space  Riccio, F.1; Lannes, C.2  Agency, ESA/ESOC, GERMANY  1 Logica Deutschland GmbH & Co. KG, GERMANY;  2 European Space Agency ESA/ESOC, GERMANY  The  FEC,  the  Front‐End  Controller  system,  is  a  key  element  of  ESAs  Ground  Segment  infrastructure.  It The  GSMC  Implementation  is  the  implementation  and  provides critical functions required for establishing and detailed design phase of the Ground Station Monitoring  maintaining  the  communication  with  the  spacecraft.  It and  Control  system.  As  part  of  the  project  is  also  is  furthermore  an  intelligent  subsystem  used  for  the included the Common Monitoring and Control Platform.  monitoring  and  control  of  the  equipment  installed  in  a The  project  is  representing  the  next  generation  of  the  ground  station  antenna.  The  FEC  evaluates  and Station Computer2 and Monitoring and Control Station  combines  monitoring  information  in  order  to  control which represent the current system used for monitoring  the  equipment  according  to  predefined  algorithms. & control Ground Stations. Integration, reuse of existing  These  algorithms  have  been  verified  and  improved code,  new  challenging  implementations  in  new  area  during  years  of  routine  operations,  LEOPs  and never explored before (i.e. WAN problems including low  spacecraft emergency cases.  bandwidth  and  delayed  communications  links)  are  the key  issues  of  this  project.   The  current  Front‐End  Controller  installed  in  all The GSMC will replace systems that have been in use for  ESTRACK  antennas,  is  the  result  of  the  porting  of  the many  years.  These  existing  systems  have  been  FEC  MkIII  on  a  Motorola‐VersaDOS  platform  to  a  MS‐continuously  maintained  and  any  problems  with  Windows  platform.  During  the  last  ten  years  several reliability  have  long  since  been  ironed  out.  As  such  new  functions  have  been  implemented,  which  implied these  systems  have  gained  the  trust  of  the  ground  the  development  of  many  enhancements  and  24
  • 25. improvements  in  the  functionality  of  the  system,  but  remaining  aligned  to  the  "core"  product  development not in its architecture.   within ESOC. We also identify some lessons learned that  should  be  fed  into  current  initiatives  for  developing One  of  the  major  drawbacks  of  the  current  system  such infrastructure products.  architecture  was  the  insufficient  separation  of  the ground  station  dependent  and  ground  station  **************** independent software modules. Already minor changes related  to  the  monitored  devices  affected  immediately  Satellite Control Systems Provision and Maintenance the  system  code,  resulting  in  undesired  side‐effects/  Choices  misbehaviour  and  unnecessary  effort  for  the  software  Tortosa, M. maintenance.  In  order  to  make  the  FEC  independent  Eutelsat, FRANCE from  the  logical  distribution  of  the  devices,  the architecture  of  the  system  has  been  modified.  E.g.  Eutelsat  satellite  control  facilities  operate  23  satellites device drivers can now be added, removed or updated  on‐station  and  permits  to  supports  LEOP  operation  for from the FEC purely by tailoring the FEC software.   new launches. The initial satellite control software was  based  on  European  Space  Agency  technology.  New The  so  called  FEC  World  is  the  heart  of  the  data  systems  and  facilities  have  been  implementing  taking representation  of  the  FEC.  Previously,  the  definition  of  advantage  of  the  open  nature  of  the  the  initial the  FEC  World  tree  defining  the  parameter  ID,  type,  deployment.  This  has  permitted  to  cope  with  new initialisation  of  values,  etc.  was  hardcoded.  Now  all  requirements  for  the  control  of  more  complex  and these  information  is  read  directly  from  the  FEC  World  powerful satellite platforms and to enhance operability. database and the FECW tree is automatically initialized.   In  the  implementation  of  these  enhancements  preference is given to develop on open software rather An  important  step  to  make  the  FEC  software  than  on  proprietary  products  that  are  expensive  to independent  from  the  ground  station  was  the  procure  and  even  more  expensive  and  difficult  to introduction  of  truth  tables  for  the  derivation  of  maintain  over  the  long  term.  This  permits  to  build  up monitoring  parameters.  The  (logical)  relationship  infrastructure  that  can  be  reused  in  future between  parameters  is  defined  in  matrixes,  which  can  implementations.  Such  an  option  has  the  ability  to be modified without affecting the code.   adapt  progressively  to  changes  in  the  operation  or  the  maintenance  process.  It  permits  the  introduction  of Another aim in the frame of the FEC enhancement is the  new  technology  or  of  capabilities  than  in  other harmonisation  of  the  FEC  system  with  the  other  ESA  circumstances  result  in  adding  stress  to  the  operation ground  segment  software  systems,  within  the  EGOS  and  to  the  organisation  of  the  work. initiative. The future FEC will run on the recommended  Presentation topics will include: baseline OS, which is currently Linux SLES 11, 64 bit. In  ‐ Evolution of the systems used by Eutelsat for satellite order  to  ease  future  porting,  it  was  decided  to  control. implement it as a multi‐platform system. All system calls  ‐ Multi‐mission environment: the challenge of reducing were  moved  to  common  libraries,  and  these  were  complexity and operational costs; developed  to  work  for  Linux  and  Windows  OS.  The  ‐ Key topics in the provision and maintenance of ground result is a code capable of working in both platforms.   control systems.  ‐ Multi‐purpose design: develop once and use in many This paper is aimed at describing the strategy followed  ways. for  the  design  and  implementation  of  these  ‐ Building up on Web technology. architectural  enhancements  within  the  FEC.  It  will  ‐ Lessons learnt: strengths and issues. discuss the results obtained and the experience gained  The presentation will try to encourage the exchange on during this period.   the above areas to come up with the grounds for  successful outcome and with problematical issues.   ****************  ****************  Exploiting ESOC infrastructure over the long term   Patrick, R  Ground Station Network for Micro/Nanosatellite  Terma A/S, DENMARK  Operation   Kurahara, N.1; Shirasaka, S.2; Nakasuka, S.1  1 University of Tokyo, JAPAN; 2Keio University, JAPAN It  is  nearly  10  years  now  that  a  wide  range  companies and organisations have been exploiting ESOC ‐ software ‐  infrastructure  products  for  their  own  purposes.  The  For  last  decade,  satellite  research  and  development  in most  widely  used  of  these  is  SCOS‐2000.  This  paper  the  Universities  or  small  businesses  have  been  getting looks at how we at Terma have managed to exploit the  popular.  Dozens  of  micro/nano‐satellite,  which  weighs opportunities and our experience over the long term of  only  tens  kg,  development  projects  are  ongoing  in  all  25
  • 26. over  the  world.  The  micro/nano‐satellite  development  need  to  be  well  trained  and  passed  through  numerous cost is a few hundredth of a percent of bigger satellite.  qualification processes.  Great  cost  down  contributed  the  quick  spread  of  In  order  to  assist  the  operator  and  to  reduce  human micro/nano‐satellite  development.  In  the  meantime,  error,  specific  templates  are  used  while  preparing more  than  10  Japanese  micro/nano‐satellites  launched  commands  and  recording  real  time  monitoring  of and successfully operated in space since 2003. In March  satellite  parameters.  However  there  are  errors  from 2010,  governmentally  funded  program  "New  Paradigm  operators when finding data in limited time, error in log of  Space  Development  and  Utilization  by  Nano‐ book  recording  due  to  the  different  standard  of satellites" was kicked‐off, and "Innovative Nano Satellite  operators,  error  during  data  transferring.  Other Technology  Center  (INSTEC)"  in  University  of  Tokyo  is  constraints  include  data  searching,  data  storage  area coordinating  the  nation‐wide  activities  to  establish  an  and operational briefing discrepancy. innovative  architecture,  development  process  and  To  address  all  these  issues,  SOC  team  has  developed utilization  ways  of  micro/nano‐satellite,  in  order  to  active tool called SODAs (Satellite Operational Dynamic pursue  the  possibility  of  making  micro/nano‐satellite  Assistant System) which replaces paper based template. viable  players  of  space  industry  and  utilizations.  Over  SODAs,  developed  in  Web  application  and  Windows the next three years, INSTEC aim to develop and launch  application  formats,  can  be  used  for  preparing  set  of five  satellites  with  business  centered  missions.  commands and record real time satellite parameters in Micro/nano‐satellites  have  begun  to  play  important  electronic  form.  SODAs  is  also  capable  of  estimating roles  not  only  in  the  field  of  education,  but  also  for  commands  duration,  calculating  plan  number  for practical  applications,  including  space  sciences,  signal  security  and  generating  operational  report.  The acquisitions,  technology  demonstrations,  Earth  simplified graphic user interface allows operators to fill observations,  entertainment,  etc.  However,  in  order  to  in data correctly. All operational data is then archived in make  micro/nano‐satellites  more  attractive  candidates  electronic  database  system  that  allows  quick  access. for  such  applications,  more  extensive  studies  will  be  SODAs  is  designed  to  assist  operator  in  THEOS needed  in  the  field  of  subsystem  technologies,  Operation  in  order  to  increase  efficiency,  and  reduce architecture, systems engineering, and so on. Especially  errors.  It  is  designed  also  for  the  next  generation  of ground  system  architectures  suitable  for  micro/nano‐ THAILAND’s Satellite as well.  satellite application should be considered. Collaborative micro/nano‐satellite  operation  network  is  very  **************** important to increase the telecommunication time with low  cost.  Easy  and  frequent  access  to  the  satellite  is  Ground Segment Security: light and shade  necessary  to  increase  the  number  of  end  user  and  to  Vivero, J commercialize  the  micro/nano‐satellite.  INSTEC  started  GMV, SPAIN a  discussion  for  standardization  of  micro/nano‐satellite operation  network  with  world‐wide  players.  A  goal  of  Traditionally  ground  segments  design  and the  discussion  is  to  make  a  system  which  provides  an  implementation  has  been  focused  on  availability: easy way to connect collaborative ground stations for all  multiple  sites,  redundant  systems  and  networks,  spare micro/nano‐satellite  operators.  Data  format,  protocol,  equipment, etc. In contrast, confidentiality and integrity security issue, legal issue etc. are discussed.   dimensions  of  information  security  have  relied  in  assumptions  that  no  longer  (if  ever)  apply:  physical  ****************  isolation of the ground segment systems and networks,  specialized knowledge only accessible to a few, trustful  Development of SODAs for Improving Efficiency and  employees never attempting a malicious action, lack of  Security for Satellite Control   interest  to  attackers  due  to  absence  of  financial  Techavijit, P.; Sirikhant, A.; Detpon, A.; Tongpan, J.  transactions, etc.   Geo‐Informatics and Space Technology Development  Agency (GISTDA), THAILAND  Nowadays  reality  is  certainly  different.  Business  requires more connections from the outside to provide Satellite  controlling  and  monitoring  are  the  main  higher value to customers, outsource more activities to responsibility  of  Satellite  Operation  and  Control  team  external providers, reduce the time to access for on‐call (SOC)  at  THEOS  Control  Ground  Center,  Siracha  administrators…  Knowledge  is,  nowadays,  easily Chonburi  since  THEOS  (THailand  Earth  Observation  accessible  to  anyone  with  enough  interest  and  time. Satellite)  was  launched  on  1st  October  2008.  SOC  Motivations  for  attackers  are  more  varied  than  ever: Operators  perform  Telemetry  downlink  in  order  to  they can range from revenge by disgruntled employees acquire  Housekeeping  Data,  S‐Band  control  and  to  highly  organized  groups  and  even  governments Telecommand uplink in order to send mission program  investing  significant  quantities  of  time  and  effort  to and specific operational commands to the satellite. This  reach  their  goals  (e.g.  extortion,  espionage,  cyber requires  precise  operations  within  each  visibility  (lasts  sabotage, cyber war...).  approximately 10 minutes), therefore all SOC Operators  26
  • 27. Space  agencies  and  organizations  are  progressively  Checker  enables  centralized  administration  of  systems gaining  awareness  about  this  situation  and  slowly  security,  including  control  of  which  applications  are introducing safeguards to fight these threats. However,  allowed to execute and what resources each application there  are  lights  and  shade  in  the  introduction  of  is allowed to access.  safeguards  within  ground  segments.  On  the  one  hand, ground  segments  provide  two  very  interesting  **************** properties  from  the  security  point  of  view.  First,  all ground  segments  have  the  same  conceptual  design:  Automated Computer Network Defence  with modules that provide telecommand and telemetry,  Wiemer, D. mission  control,  flight  dynamics,  etc.  This  enables  the  Defence R&D Canada, CANADA definition  of  a  conceptual  security  framework  which would, with some adaptations, suit as a general solution  Information  Technology  (IT)  solutions  are  essential and  reduce  significantly  the  effort  in  a  case  by  case  aspects  of  critical  ground  systems  supporting  space basis.  Second,  ground  segments  are  typically  stable  in  missions.  Unfortunately,  IT  solutions  also  provide  an nature.  Once  they  are  implemented,  they  suffer  few  avenue for cyber attackers to compromise systems and changes  during  their  lifetime  (that  usually  spans  for  conduct  acts  of  espionage  (loss  of  confidentiality), decades) and changes are always carefully planned and  Tampering  (loss  of  integrity)  and  denial  of  service  (loss scheduled.  Such  property  permits  a  tight  definition  of  of  availability).  Without  the  aid  of  automation,  the the expected behaviour of the ground segment and the  complexity of IT solutions makes it increasingly difficult enforcement  of  such  behaviour  to  avoid  and  detect  to identify appropriate cyber security courses of action security anomalies.   that  will  optimally  mitigate  attacker  capabilities  while  minimizing  the  impact  to  critical  operations. On the other hand, safeguards to be efficient require a  Fortunately,  advances  are  being  made  in  the  area  of combination  of  knowledge  which  is  hard  to  achieve  or  Automated Computer Network Defence (CND) that will find.  It  requires  i)  detailed  knowledge  about  ground  significantly  improve  the  ability  for  security  and segments,  so  that  the  safeguard  integrates  smoothly  network operations personnel to optimize and prioritize within the environment and does not create more harm  courses  of  action  to  mitigate  identified  vulnerabilities than  benefit;  ii)  knowledge  about  information  security  and  respond  to  cyber  security  incidents.  This management  to  ensure  that  the  safeguard  is  aligned  presentation  will  describe  some  advanced  technology with  the  business;  iii)  knowledge  about  security  and operational concepts supporting Automated CND as assessment  methodologies  to  target  first  those  threats  well  as  provide  an  overview  of  projects  were  these that  introduce  the  higher  risks  and  finally,  iv)  wide  concepts  are  being  applied.  An  illustration  and knowledge about security technologies and solutions to  description  of  a  logical  architecture  supporting be  able  to  select  the  best  alternative,  even  if  it  was  Automated CND will be included in the presentation.  initially foreseen for another sector.   ****************  SOA4GDS: Evaluating the Suitability of Emerging  Service based Technologies in Ground Data Systems   Parsons, P1; Walsh, A2  1 The Server Labs, SPAIN; 2VEGA, GERMANY  The  SOA4GDS  project  is  an  ESA  Basic  Technology  Reseatch  Project  (TRP)  study  that  has  been  conducted  jointly  by  The  Server  Labs  and  VEGA  to  evaluate  the  suitability  of  emerging  service  based  technologies  (i.e.  SOA)  in  the  context  of  ESA/ESOCs  griound  data  systems.  Service  based  technologies  have  been  widely  and  successfully  adopted  within  computer  industry  for  many years as they provide a means to decouple system  components  and  applications  making  the  system  as  a  whole  more  flexible.  The  study  focused  on  the  suitability of the Service Component Architecture (SCA) The presentation will review all these issues and provide  and  Java  Business  Integration  (JBI)  standards.  In recommendations about the steps to be followed for a  addition,  the  Business  Process  Execution  Language consistent  information  security  approach.  It  will  also  (BPEL)  and  OSGi  standards  were  also  evaluated.  The describe  a  small  example  of  security  solution  initially  study  approach  was  based  on  iterative  rapid‐foreseen for a different sector (ATM security) but which  prototyping  of  a  representative  SOA  based  Data fits  very  well  within  the  Ground  Segment:  Checker.  Distribution  System  integrating  with  ESOCs  FARC  and  27
  • 28. DARC applications. In order to facilitate the prototyping  Modern Frameworks ‐ The Fantastic Four  within  the  study  a  Cloud  based  approach  was  adopted  Villemos, GV; James, S.; Doyle, M.; Klug, J. for both for the SDE tools used within the study and the  Logica, GERMANY test  and  development  environment.  This  also demonstrated  that  selected  parts  of  the  ground  Modern  space  missions  of  today  are  gaining  rapidly  in segment  are  suitable  candidates  for  deploying  in  the  complexity.  The  number  of  organisations both  national Cloud.   and  international  along  with  their  differing  systems  continues  to  increase.  This  complexity  is  driven  by  the  ever  increasing  needs  to  integrate  diverse  systems,  realise  differing  complex  mission  requirements  and  manage  efficiently  and  cost  effectively  infrastructure  baselines.   A  key  element  of  achieving  this  is  simplicity  and  flexibility.  Two  often  cited,  frequently  claimed,  and  rarely  delivered  features  of  modern  IT  systems.  Yet  a  new  generation  of  OSS  middleware  frameworks  have  emerged,  based  on  new  concepts  of  how  to  assemble  and  connect  systems,  that  provide  exactly  these  features.  Most  of  these  have  been  developed  as  a    reaction to the complexity of existing solutions.  Service  Component  Architecture  (SCA)  provides  a  At  the  core  of  the  new  paradigm  lies  a  complete technology agnostic model, both for the composition of  decoupling  of  dependencies;  Business  components services  and  for  the  creation  of  service  components.  should not know or care where in the processing chain SCA  is  designed  to  be  heterogenerous,  that  is  to  say  they operate or how they communicate. The routing of components  can  be  implemented  in  several  languages  message  to  and  from  it  is  managed  by  the  framework, (Java,  C++,  etc)  while  separating  the  communication  based  on  the  user  defined  assembly,  as  well  as with the component from what the component does.   intelligent  algorithms  based  on  convention  over  configuration, and reflection.  One  of  the  problems  often  found  in  SOA  projects  is reaching  the  correct  balance  between  coarse‐grained  This  concept  is  very  similar  to  the  SOA  idiom  of services that should be consumed over the net and fine‐ atomicity  of  services  and  loose  coupling,  but  current grained  services.  SCA  solves  this  with  a  composition  SOA  platforms  typically  fail  to  deliver  on  simplicity  and model  that  supports  multiple  layer  recursive  assembly  the  associated  costs  can  be  high.  These  new of  coarse‐grained  components  out  of  fine‐grained  frameworks offer an alternative path. They have aimed tightly coupled components.   at  delivering  simplicity  and  flexibility,  automating  as  much  as  possible.  They  provide  proven  solutions  to The Java Business Integration (JBI) specification defines  meet  the  challenging  integration  needs  of  future a  standardised  integration  platform  between  service  missions.  consumers and providers that as the name suggests are written  in  Java.  JBI  is  complementary  to  SCA  and  is  a  Four OSS middlewares, each complementing the others, good framework for implementing integration logic that  have been used extensively by Logica over the last years can  be  cleanly  separated  from  applications  services.  namely,  Spring,  Camel,  Activemq  and  Jetty  with Many  JBI  based  ESB  products  offer  good  selection  of  Cometd.  Together  these  provide  an  amazingly  flexible protocol  adaptors  which  enable  the  integration  of  and  powerful  framework,  facilitating  the  development systems using a variety of communication protocols.   of complex systems in a matter of hours. When coupled  with  libraries  that  support  platform  and  language We  shall  present  the  findings  and  conclusions  of  the  independent  data  structures  supporting  complex  data study, which were generally very positive with regard to  exchanges a complete development stack emerges.  the  suitability  of  the  SOA  technologies  considered  and which  potentially  could  shape  the  development  of  This  paper  describes  the  evolution  of  programming future ESA/ESOC ground data systems.   paradigms,  from  closely  coupled  systems, over  SOA,  to  extremely  loosely  coupled,  highly  configurable  and  ****************  modular  systems.  Using  a  concrete  example  this  paper  will  demonstrate  the  potential  of  these  frameworks  to    reliably  and  cost  effectively  meet  the  future  needs  of  missions.     28
  • 29. ****************  service  adapters  makes  a  future  replacement  of  the  protocol  in  the  communications  between  server  and  Leveraging EGOS User Desktop and hifly® to evolve  client  possible;  finally,  the  Java  service  adapters  could  SCOS‐2000   be  reused  for  exposing  SCOS‐2000  domain  logic  via  an  Casas, N; Estévez, C  Enterprise  Service  Bus  (ESB)  to  boost  the  GMV, SPAIN  interoperability of the service layer.  At  some  point  in  time,  ESOC  created  the  EGOS  User  **************** Desktop  framework,  providing  a  client  application platform  based  on  Eclipse  RCP  Java  technology.  The  Improve Usability of Graphical User Interfaces with EGOS  User  Desktop  (EUD)  enables  the  dynamic  New Technologies in Ground Centre Software  composition of user interfaces to access different ESOC  Marty, S.1; Volland, S.1; Cros, P‐A.1; Bornuat, P.1; systems in a decoupled way.   Anadon, M‐L.2; Gelie, P.2  1 CS Systèmes d’Information, FRANCE; 2CNES, FRANCE In parallel, GMV faced the challenge of reengineering its SCOS‐2000‐based  satellite  control  system  hifly®  to  These  last  years,  software  and  hardware  front‐end replace  the  User  Interface  layer  that  relied  on  a  technologies,  meaning  technologies  in  which  users proprietary C++ API in favour of Eclipse RCP. GMV took  directly  interact  with,  have  been  subject  to  major the  opportunity  to  aim  at  a  more  ambitious  twofold  changes.  Ground  segment  software  may  strongly goal:  driving  the  whole  system  into  a  Service‐Oriented  benefit  from  these  technologies,  which  may  improve Architecture  (SOA),  plus  creating  a  plugin‐oriented  their  usability,  and  therefore  strengthen  operators application  platform  that  enabled  client  displays  to  be  efficiency and satisfaction.  composable.   CNES  has  decided  to  develop  a  new  control  centre The  result  of  such  architectural  refurbishment  consists  product  line,  so  as  to  significantly  reduce development of  a  new  C++  service  layer  that  exposes  high  level  risks  and  costs.  In  order  to  evaluate  several  emerging domain  logic  from  hifly,  a  set  of  Java  service  adapters  technologies,  CNES  has  delegated  to  CS  the that  encapsulate  the  actual  transport  protocols  and  a  implementation of a control centre mock‐up. This mock‐group  of  Eclipse  RCP  components  and  displays  to  up  integrates  a  telemetry‐monitoring  application, replace the old graphical user interfaces.   designed and developed by CS, which goal is, in terms of  look and feel, to simplify user interactions and improve Given  the  high  degree  of  alignment  of  SCOS‐2000  and  the  quality  of  graphical  user  interfaces.  By  bringing hifly,  ESA  capitalized  on  GMVs  experience  to  develop  more  fluidity  to  the  users  workflow  and  increasing the  next  generation  of  their  MCS  user  interface  layer  information  visibility  and  accessibility,  the  user  can based  on  the  EGOS  User  Desktop.  The  ongoing  project  focus  on  "what  to  do"  rather  than  on  "how  to  do".  CS S2K2EUD  aims  at  applying  to  SCOS‐2000  a  has compared two distinct technology mainstreams, on reengineering  analogous  to  that  of  hifly,  reusing  the  one side a Desktop application, and on the other side, a service  layer  and  user  interfaces  developed  for  it,  but  Web  application,  including  on  both  sides  the  same using  EUD  as  the  system  foundation.  Integration  of  functional  scope.  The  desktop  application  is  based  on other Java based source code from other systems such  the  future  "E4"  Eclipse  Rich  Client  Platform  (RCP),  a as  displays  from  EUD‐SMH  and  MICONYS  is  also  cross‐platform application framework based on the Java foreseen.   programming language. The web application is built on  top  of  Google  Web  Toolkit  (GWT)  and  many  other An  Agile  approach  has  been  followed  throughout  the  related  "Web  2.0"  components,  taking  advantage  of life‐cycle of the project. Continuous feedback from both  both Java and Javascript technologies.  users and technical staff at ESOC ensured that displays usability expectations and maximum functionality reuse  This  paper  presents  the  main  advantages  and could  be  achieved  while  coordinating  with  drawbacks  of  each  solution.  Besides  user  experience developments in other projects such as Ground Station  and  graphical  interfaces,  it  also  focuses  on  software Monitoring and Control (GSMC) development.   modularity,  programming  architecture  and  real  time  performance  for  both  approaches.  Moreover  we  also The  new  system  architecture  opens  up  the  door  to  introduce  an  innovative  way  of  managing  and scenarios  that  were  not  feasible  before,  either  interacting  with  temporal  information  in  ground technically  or  in  terms  of  effort:  displays  can  be  segment software.  combined  in  applications  to  fit  the  needs  of  each mission; the fully decoupled user interfaces can now run  **************** remotely on machines where SCOS‐2000 is not installed, so in principle even under other operating systems; the   isolation  of  the  dependency  on  CORBA  by  means  of  29
  • 30. Telemetry Archiving: How To Optimise Storage  while  ERC32  and  LEON2  systems  are  predefined  SOCs Efficiency, Retrieval Speed And Real‐Time Performance   (system  on  a  chip)  LEON3  based  computers  are  Kumpf, C.; Foweraker, R.  constructed  by  several  reusable  IP  cores  distributed  MakaluMedia GmbH, GERMANY  around  a  common  on‐chip  bus.  That  means  that  the  entity  to  be  emulated  becomes  a  customizable Over  the  last  two  years,  Makalumedia  GmbH  have  collection  of  quite  different  components.  Other developed  a  high  performance  telemetry  data  archive  examples  are  the  differences  introduced  by  the for Eutelsat. This archive is the data storage component  SPARCv8  micro  architecture  and  the  usage  of  pipelines of  the  TeleViews  System  and  it  stores  change‐only  and  the  instruction  cache.  The  second  part  uses  that telemetry  data  for  all  satellites  (currently  24)  in  the  analysis  to  produce  a  set  of  needed  and  desirable Eutelsat fleet on two dedicated servers.   characteristics  for  a  LEON3  emulator.  For  example,  given  the  modular  nature  of  LEON3  it  comes  that  the At the beginning of the project we performed a review  emulator  suite  shall  be  modular  and  flexible,  allowing of  existing  archive  systems.  None  of  these  archives  the  easy  addition  of  new  emulator  models.  Likewise, exactly matched our requirements or expectations. We  given  the  new  functionality  introduced  by  the  pipeline made the decision to develop our own system.   and  the  instruction  cache,  performance  becomes  an  important  issue.  Finally,  the  third  part  applies  those  generic considerations to the concrete case of the ESOC In  this  presentation,  promised  at  the  last  ESAW  Emulator,  and  proposes  an  architectural  solution  for Workshop  in  2009,  we  describe  the  design  of  this  turning  it  into  a  fully  functional  LEON/GRLIB  Emulator, archive.  The  archive  supports  very  fast  data  retrieval  suitable to satisfy ESOCs needs.  speeds  along  with  quasi‐live  streaming.  Data  is  stored very efficiently compared with other telemetry archives that we have studied.   **************** The  design  is  very  scalable  and  it  is  straightforward  to  A Netpdl Based Prototype Implementation of Galileo add  new  satellites  or  move  data  between  servers  Attitude Orbit Control System Scoe Controller, and an without  interrupting  the  availability  of  the  archived  Overview of Netpdl Utilization in Network Ground data.   Software Components.   Bertoli, A.1; Risso, F.2  1 Carlo Gavazzi Space, ITALY; 2Politecnico of Turin, ITALY Archived  telemetry  data  is  made  available  to  other applications,  including  the  TeleViews  web  application, via a simple HTTP interface. Data is currently served in  The SCOE controller is a software component in charge either  JSON  or  CSV  formats  and  extension  to  other  of  interfacing  SCOE  equipments  with  the  EGSE  core formats  is  straightforward.  The  archive  also  supports  allowing  the  remote  control  of  the  equipments  itself. several  statistical  calculations,  for  example  minimum,  SCOE  equipments  include  custom  subsystems,  COTS maximum  and  average,  over  any  desired  time  interval  instrument  and  specific  devices  to  be  interfaced  with and sampling period.   the  unit  under  test.  Since  these  items  have  a  specific  and  often  custom  communication  protocol,  the  SCOE  controller  must  manage  the  connection  and  the  ****************  communication  of  these  devices  using  different  protocols. Protocol with textual or binary packet format  Towards a high performance LEON/GRLIB Emulator   should be harmonized, converted and packetized before  Marchesi, J.E.  of  routing  them  to  the  EGSE  Core  and  managed  by  Terma GmbH, GERMANY  SCOS2K.   Up  to  now  the  protocol  diversity  of  each  equipment The  ESOC  ERC32  Emulator  is  a  fully  functional  high‐ connected  to  the  SCOE controller  induces  constraint  in performance  processor  emulator  implementing  the  the  design  and  problems  in  the  standardization  and SPARCv7  micro  architecture  and  the  devices  found  in  code  reusing  of  a  important  component  as  the  SCOE the  standard  ERC32  chips  developed  by  Atmel.  Now  controller.  Every  SCOE  controller  must  be  suited  to that  LEON2  and  LEON3  based  on  board  computers  are  meet  the  need  of the  specific  protocol  and  the  related being  used  in  ESA  missions,  the  modification  of  the  application  must  be  always  modified  or  developed ESOC  Emulator  to  support  those  later  processors  is  again. being considered by Terma. The primary usage of such  Obviously,  this  way  of  operating  is  not  efficient: an  emulator  would  be  in  Operational  Simulators  developing  everything  from  scratch  is  costly,  time developed  by  ESOC.  This  paper  is,  unlike  Gaul,  divided  consuming  and  it  may  replicate  many  features  (hence into  three  parts.  The  first  part  contains  a  brief  but  bugs)  that  are  common  among  different  applications detailed  discussion  on  the  differences  between  ERC32,  and  in  different  network  technologies.  LEON2  and  LEON3,  focusing  in  the  issues  having  an  A  prototype  work  carried  out  at  Carlo  Gavazzi  Space impact  in  the  emulation.  For  example,  we  have  to  S.p.A.  (Milan,  Italy)  and  Politecnico  di  Torino  (Turin, consider  the  modular  nature  of  LEON3  based  systems:  Italy)  may  offer  a  solution  to  this  problem.  A  new  30
  • 31. language  has  been  proposed  by  the  Politecnico  di  according to the rules of protocol B. Additionally, we are Torino  that  allows  to  define  the  format  of  protocol  able  to  generate  acknowledgement  packets,  and headers once, to be reused by different applications on  perform  network  packet  error  injection. different  network  technologies.  This  language,  called  This  talk  aims  at  giving  an  overview  of  the  NetPDL NetPDL  (NETwork  Protocol  Definition  Language)  is  technology  and  to  present  the  recent  findings  on  this simple,  intuitive  and  XML‐based  and  it  can  be  used  to  topic,  highlighting  whether  (and  to  what  extent)  this define  the  header  format  and  protocol  encapsulation  technology can bring benefits in the space environment. for  ISO  OSI  layer  2‐7  protocols.  Finally,  it  will  also  point  out  the  current  limitations  of We  are  progressively  extending  previous  results,  this approach and the possible future directions.  obtained  in  the  classical  TCP/IP  world,  to  the  space domain,  by  developing  NetPDL  descriptions  of  many  **************** protocols belonging to the space telemetry and control domains, testing their effectiveness on our applications,  Integrated Test Concept and Test Automation for and integrating those components in some typical space  Aerospace Projects  computation  environments  (i.e.,  operating  systems,  Hofmann, J. etc.).  One  of  the  most  recent  result  refer  to  the  T‐Systems, GERMANY possibility  to  support  multiple  instruments  or  devices (e.g.,  Antenna  Control  Unit,  AOCS  equipments,  COTS  The  European  Space  Agency  (ESA)  and  its  subsequent instruments and more) that transmit their data toward  organisations  periodically  face  great  challenges  when a  SCOE  controller;  a  NetPDL‐based  protocol  translator  integrating,  testing  and  verifying  new  satellites.  The reads  the  incoming  packets  in  the  native  protocol  situation  is  intensified  when  requirement  threads  and format,  translates  all  the  messages  into  the  protocol  information flows down to test procedures, test reports understood  and  sends  them  to  the  EGSE  core  usually  and  test  data  are  disconnected  due  to  different implemented  by  SCOS2K.  The  process  is  repeated  the  industrial partners involved.  other  way  round  when  the  EGSE  core  delivers  a command  to  the  equipment/instrument.  T‐Systems as a strong partner for global companies and A  prototype  implementation  of  NetPDL  has  been  European  public  institutions  in  the  area  of performed for Galileo Attitude Control System SCOE. In  Communications  and  IT  Technologies  (ICT)  have this  realization  the  SCOE  controller  is  in  charge  of  developed an Integrated Test and Automation Approach converting the internal protocol of the AOCS EGSE host  which  has  been  verified  in  numerous  projects  within computer  to  EDEN  protocol  used  for  SCOS2K  data  and  outside  the  aerospace  industry.  The  concept handling. The NetPDL technology has been successfully  comprises  the  processes,  tools  and  methods  needed validated  converting  a  AOCS  EGSE  textual  protocol  to  during  the  verification  phase  of  complex  development the  EDEN  EGSE  core  protocol  simply  describing  the  programs and is established by the following principles.  exchanged  packet  by  XML  at  high  level  and  avoiding code  implementation  and  successive  direct modification.  Moreover,  once  the  protocol  has  been   Rigorous  analysis  of  requirements  in  conjunction described,  it  becomes  available  for  all  the  application  with  coordinated  distribution  of  derived  test that make use of that protocol database, extending the  requirements  to  the  best  suited  test  levels  and protocol  library  supported  by  the  language.  Starting  stages  from  the  NetDPL  XML  is  also  possible  to  automatically   Optimized mixture of manual and automated tests obtain  the  SCOS2K  Mission  information  based  table  to  in  strict  consideration  of  technical  and commercial be  imported  in  SCOS2K  for  SCOE  data  management.  aspects  The  implementation  has  also  demonstrated  the   Early  design  of  integration‐  and  acceptance  tests potentiality of the NetPDL language in several network  (‘end  to  end  tests’)  with  derived  requirements  for ground software components implementation as follow:  e.g. the EGSE and other test support tools  network  packet  sniffer,  network  packet  filtering,   Integrated data and document flow system shared network  packet  classification  and  packet  between  the  main  contractor  and  her  suppliers, acknowledgement,  network  packet  error  injection  and  providing a high level of automated documentation generic  network  packet  translator.  and enabling strict configuration control  The  implementation  has  also  demonstrated  the   Effective  validation of  the  satellite  system  and  SW potentiality of the NetPDL language in several network  design,  considering  especially  the  dependencies ground  software  components.  Particularly,  a  packet  within the systems.  filter is able to select a given subset of traffic (e.g., EDEN packets that have a specific value into a given protocol  The  presentation  gives  details  to  the  above  principles field), a protocol classifier can detect which application  and  offers  an  IT  architecture  which  supports  the a packet belongs to, a protocol decoder can return the  validation and verification process across the borders of list  of  all  the  fields  contained  into  a  packet,  and  a  companies and organisations.  generic  network  protocol  translator  can  translate  the content  of  a  protocol  A  into  a  payload  formatted  ****************  31
  • 32. CCSDS Mission Operations Services ‐ Current Status   With the publication of the MAL standard by CCSDS, the  Cooper, S; Thompson, R  working group is moving its attention to the application  SciSys, UNITED KINGDOM  services; this presentation covers the work to date, the  status  of  the  standardisation  effort,  and  road  map  for The  CCSDS  Spacecraft  Monitor  and  Control  (SM&C)  the future.  working  group  is  working  on  the  specification  of  a Mission Operations (MO) service standard.   Current  activities  include  the  development  of  a  standard  service  template;  specification  of  the  first The  working  group  is  standardising  three  aspects  of  application level service addressing Parameters, Actions space services:   and  Alerts;  and  development  of  technology  mappings  for Java and Packet TM/TC.   A  set  of  application  services  for  the  mission  operations  of  spacecrafts  :  Services  currently  ****************  identified  are  Monitor  &  Control  (commands,  parameters  and  events),  Time,  Planning,  Where do we stand with CCSDS SM&C at CNES ?   Automation,  Scheduling,  Data  Product  Poupart, E.; Pasquier, H.  Management…   CNES ‐ Centre Spatial de Toulouse, FRANCE  A  set  of  services  for  the  support  of  common  infrastructure  :  Services  currently  under  CCSDS Spacecraft Monitor and Control (SM&C) Working  development are Login, Service Directory, Operator  Group  (WG)  is  now  in  a  very  productive  phase  with  Interaction,  Historical  Replay  and  Retrieval,  three  published  books  and  many  prototyping  exercises  Configuration Management.   during  2010,  and  with  many  others  publications  A  Message  Abstraction  Layer  (MAL)  (Published  expected during 2011.  CCSDS  Standard)  :  Provides  an  abstract  messaging  model that separates the physical representation of  This presentation will describe CNES involvement in this  messages  on  the  wire  from  the  physical  standardisation effort and the expected benefits for the  representation  in  a  specific  computer  future  software  implementations  in  the  new  CNES  implementation language.   control center product line standardised with ISIS.  The main characteristics of this architecture are:   MO SERVICES ROADMAP  Extensible  Framework:  Common  and  Generic  The presentation will recall the current CCSDS status of  Elements   those  SM&C  specifications  and  CNES  involvement  in  Distributable:  Independent  of  Deployment  Java  MAL  API  and  SM&C  generic  and  specific  encoding  Architecture   specifications.  Protocol  Agnostic:  Independent  of  Transport  Technology   MO SERVICES PROTOTYPES  Language  Neutral:  Independent  of  Deployment  Language   The formal prototyping required by CCSDS for the MAL  has  been  successfully  carried  out  in  cooperation  by The  central  ability  that  the  MO  concept  is  based  on  is  CNES  and  ESA.  The  tests  have  been  completely the MAL. This defines an abstract model for basic data  automated.  2105  tests  have  been  run,  in  8  different types  (float,  Boolean,  integer  etc)  and  how  these  may  deployments,  for  a  total  of  16840  individual  tests.  The be  combined  together  into  composite  structures  and  two  implementations  interoperated  perfectly! lists. Any service is then defined in terms of the abstract   data model and the messaging patterns provided by the  In addition, many other prototyping exercises, involving MAL.   NASA,  DLR,  CNES  and  ESA,  have  been  successfully  completed  and  showed  validity  of  concepts  and  gave Mapping transformations from this abstract model to a  answers to performances issues. communications  technology  allow  messages  to  be transmitted  across  a  specific  technology  without  The  presentation  will  focus  on  the  most  recent requiring any knowledge by the transport of the higher  feedbacks  coming  from  the  different  CNES  prototypes applications,  and  mapping  transformations  to  a  and studies. programming  language  allow  applications  to  be developed  without  requiring  knowledge  of  the  MO  SERVICES  FOR  NEW  CNES  CONTROL  CENTRE underlying  messaging  technology  thus  allowing  it  to  PRODUCT LINE change with affecting the applications.   32
  • 33. CNES  has  undergone  to  define  a  future  evolutionary  Space Internetworking and DTN Prototyping: Control  Centres  product  line  for  its  future  missions  Evolutions in the Space Communications Architecture  (2015/2030)  with  CSO  as  first  candidate  mission.  The  Fowell, S1; Wheeler, S1; Stanton, D2; Farrell, S3; Taylor, foreseen  architecture  is  service‐oriented  in  accordance  C4; Viana Sanchez, A4  1with CCSDS MO standards.  SciSys UK Ltd, UNITED KINGDOM; 2Keltik Ltd, UNITED  KINGDOM; 3Tolerant Networks Ltd, IRELAND; 4ESA Once  the  first  product  line  architecture  elements  have  ESTEC, NETHERLANDS been defined, it has been decided to proceed through a mock‐up  development  in  order  to  focus  on  various  INTRODUCTION  major topics either related to technological issues, real‐time performance requirements or that are at the very  This  paper  describes  the  Space  Internetworking  and heart of the foreseen architecture. Two presentations of  DTN  Prototyping  project,  which  is  defining  a  reference this  control  centre  mock‐up  are  submitted  to  ESAW  space  communications  architecture  with  a  Network 2011.   Layer  using  the  CFDP  and  DTN  protocols  and  providing  packet‐  and  file‐based  operations  encompassing CONCLUSION  prioritised  commanding,  network  management  and   emergency commanding, under an ESA TRP contract.  This  abstract  has  described  the  approach  adopted  by the  SM&C  WG  to  standardize  the  service  interfaces  EVOLVING SPACE COMMUNICATIONS ARCHITECTURE  between  major  components  of  a  space  mission operations  system.  The  approach  allows  for  software  Existing  file‐based  communication  with  spacecraft  has language  and  technology  independence  and  thus  tended  to  be  an  ad‐hoc  affair  using  bespoke  protocols permits  in  theory  reusability,  long  term  maintainability  and operational procedures, without the provision of a and total cost of ownership reduction.   clear  Network  Layer  as  identified  in  the  OSI  communications model, leading to limited flexibility and A  key  challenge  for  the  future  will  be  to  demonstrate  high levels of effort to manage.  how  the  MO  Service  framework  can  coexist  with emerging industry standard service frameworks, such as  Recent  developments  in  space  communication SCA  and  many  others.  There  may  be  clear  benefits  to  protocols promise to move this to a more capable and, deploy  MO  Services  over  such  frameworks,  given  the  through standardisation, re‐usable basis. The CCSDS File number  of  additional  capabilities  and  technology  Transfer  Protocol  (CFDP)  is  a  standardised  file  transfer bindings these frameworks may bring without the need  protocol  for  space,  encompassing  protocols  and for additional development effort. Such frameworks do  procedures  for  transferring  files  between  ground  and not,  however,  address  the  application  specific  service  spacecraft,  including  via  waypoints  such  as  data  relay models addressed by the WG. Further work is needed to  satellites.  see  how  the  MO  service  framework  can  be  deployed over  such  technologies  and  whether  any  further  Disjoint/delay Tolerant Networking (DTN) represents an harmonisation  is  required  within  emerging  industry  evolution  from  CFDP  of  its  store‐and‐forward standard  service  reference  models,  such  as  OASIS.  capabilities  through  the  introduction  of  a  dedicated We  can  hope  some  answers  to  this  question  in  a  very  bundle protocol, LTP, at the network layer that is tuned near future.   for long‐delay and disrupted communication links. DTN  and LTP are currently being developed by the IETF and Glossary  CCSDS.   AMS = Asynchronous Messaging Service   Together  these  are  enablers  for  a  more  automated COM = Common Object Model  communications  architecture  for  transfer  of  data  for MAL = Message Abstraction Layer   deep  space  and  planetary  missions,  as  illustrated  for MO = Mission Operations services  example in figure 1.  SM&C = Spacecraft Monitoring and Control  SOA = Service Oriented Architecture  In support of this, the Interagency Operations Advisory WG = Working Group   Group’s  (IOAG)  SISG  (Space  Internetworking  Strategy ISIS = Iniative for Space Innovative Standards  Group)  has  recently  published  an  Operations  Concept  for  a  Solar  System  Internetwork  (SSI),  defining  a  set  of  ****************  reference missions, operational concepts and an end‐to‐ end communications architecture.     However,  as  with  the  introduction  of  any  new    technology,  their  impact  on  existing  practises  and  how  33
  • 34. they should be exploited must be carefully studied and  reference  communications  architectures  and  the planned for.   expected resulting.  Initial  studies  have  already  been  performed  into  This  simulator  incorporates  a  Java  implementation  of defining  operational  concepts  and  into  defining  and  CFDP  that  SciSys  has  developing  for  ESA  and  DTN2  an profiling  the  reference  communications  architectures.  open‐source  DTN  implementation  containing  major Refinements  to  the  resulting  recommendations  have  contributions from TCD.  been  identified  as  being  required  to  address  the following areas:   AVIONICS LABORATORY PROTOTYPING   Prioritisation of commanding;   Finally  a  prototype  of  the  reference  communications  Support for emergency commanding of nodes  architecture  will  be  deployed  on  the  RASTA  Avionics  “beyond the first hop”;   Test bed in ESTEC’s Avionics Lab, so as to:   Support for network management functions) (e.g.  clearing relay node buffering, command re‐  Validate  results  of  simulations  using  flight‐ prioritisation);   representative hardware and software;   Better understanding of the performance of the   Build demonstrator for integration with future end‐ protocols, especially with regard to the effect of  to‐end mission prototypes, e.g. METERON.   individual link availability in end‐to‐end  communications and the load placed on relay  This  will  build  on  the  existing  reference  SOIS,  PUS  and  nodes.   CFDP spacecraft configuration that SciSys has developed  for  ESA  and  incorporate  use  of  ION,  JPL’s  open  source MISSION SCENARIOS   implementation of DTN.  A variety of mission scenarios have been studied, from  **************** EO  satellites  through  to  science  spacecraft  at  L2  and planetary  landers,  looking  at  communication  Space Data Routers for Exploiting Space DATA  architectures and operational concepts.   Goetzelmann, M.1; Tsaoussidis, V.2; Diamantopoulos,  S.2; Amanatidis, T.3; Daglis, I.4; Ghita, B.5   1 VEGA Space GmbH, GERMANY; 2Democritus University  of Thrace, GREECE; 3Space Internetworks, GREECE;  4REFERENCE SPACE COMMUNICATIONS ARCHITECTURE   National Observatory of Athens, GREECE; 5University of  Plymouth, UNITED KINGDOM The  reference  space  communications  architectures from the prior study have been updated, taking account  "Space‐Data  Router  (SDR)"  is  a  device  specifically of the identified required refinements.   designed  for  the  dissemination  and  exploitation  of  space  data.  SDR  integrates  Delay‐tolerant  networking SPACE COMMUNICATIONS SIMULATOR   (DTN)  software  and  implements  interfaces  to  both  terrestrial  and  space  internetworking  protocols.  The To  better  model  the  mission  scenarios  and  the  device  enhances  the  traditional  store‐and‐forward performance of the reference mission architectures, the  architecture of internetworking to allow for permanent SIMSAT/GSTVi‐based  Simulator  built  in  the  prior  study  storage  and  assigns  intermediate  nodes  with will be refined as follows:   responsibility  of  data  custody.  In  this  context,  space  data  can  be  distributed  reliably  within  a  designated  Additional mission scenarios simulated, e.g. science  overlay  that  interconnects  research  and  academic  spacecraft at L2, Lunar landers;   institutions,  but  also  space‐oriented  industry  and  Addition of modelling of resource usage on nodes;   agencies. Analysis and prototyping of the SDR concept is  Addition of an orbit propagation model;   subject  to  an  EU  FP7  Project  in  the  2010  Space  Call  Higher  fidelity  modelling  of  orbiter‐to‐lander  performed  by  the  Democritus  University  of  Thrace  communications link;   (DUTH), the National Observatory of Athens (NOA), the  Improved  automation  of  simulation  runs  and  test  University of Plymouth (UoP), Space Internetworks (SI),  result analysis.   and  VEGA  Space  GmbH.  The  project  is  based  on  previous  work  on  DTN  including  DTN/IP  Test‐bed  Studies  performed  by  DUTH  under  ESA  Contract.  The Together this will allow investigation and fine‐tuning of  SDR prototyping activities will make use of and enhance the  communications  architecture  for  the  various  this  test‐bed  but  will  also  include  experimental  studies mission and operational scenarios and in particular the  of  deploying  a  DTN‐overlay  over  CCSDS  link  layer protocol  configurations,  so  as  to  provide  protocols (TM/TC packet protocols and AOS) making use recommendations as to the optimal configuration of the  of  ESA  infrastructure  software  and  commercial  34
  • 35. equipment.  In  the  presentation  we  will  summarise  the  As  a  secondary  objective,  the  XTCE  tailoring  for  ESA  is work  on  which  the  study  is  based  and  will  present  the  also  intended  as  a  specification  valid  for  any  satellite general  SDR  concept.  We  will  detail  the  design  based  on  the  ESA  Packet  Utilisation  Standard  (PUS), characteristics  of  the  device  and  discuss  the  expected  which  would  be  applicable  to  other  European impact of its deployment, emphasizing on the flexibility  organisations  such  as  CNES  or  DLR,  regardless  of of  data  dissemination,  adaptability  to  space  assets  and  whether they use SCOS‐2000 or not. In order to achieve enhancements  in  inter‐agency  operations  and  space  this objective, it is foreseen to distinguish between rules communications  in  general.  Finally  we  will  present  the  derived  from  PUS  constraints  and  rules  derived  from evaluation  scenarios  already  developed  in  the  project  SCOS‐2000 constraints, so that PUS‐specific rules can be and describe the plans for the prototyping activities.   applied in isolation.  ****************  Finally, the project will also address the development of  the  software  needed  to  convert  between  XTCE  and  XTCE tailoring for ESA   SCOS‐2000 formats. This software will be developed as  del Rey, I.  an extension of the the current ESOC infrastructure for  GMV, SPAIN  managing  the  SCOS‐2000  database,  the  DABYS  SCOS‐ 2000 Data Manager.  XML  Telemetric  and  Command  Exchange  (XTCE)  is  a CCSDS Recommended Standard that defines a model for  The  SCOS‐2000  Data  Manager  will  be  extended  to  be describing  spacecraft  telemetry  and  commanding  data,  able  to  import  and  export  XTCE  databases.  As  part  of for  use  during  all  phases  of  the  lifecycle  of  a  space  the import, the correctness of the XTCE database will be mission. Its goal is to enable the exchange of TM and TC  verified  by  checking  against  the  XTCE  schema  and  the data  without  the  need  for  re‐validation  or  re‐ new ESA XTCE rules.  implementation  of  mission  databases  in  the  different organizations and systems involved.  **************** Being developed for a large spectrum of spacecraft (e.g.  Recent Applications of Procedure Automation  frame based TM/TC, packet based TM/TC, etc.), XTCE is  Blake, R very  general  and  complex  in  some  areas,  as  it  reflects  SciSys, UNITED KINGDOM the  different  ways  of  defining  TM  and  TC  data  by several government and commercial organizations. As a  The  SciSys  Operations  Automation  product  APEX  is  a consequence  the  adoption  of  XTCE  by  an  organization  procedure  definition  and  execution  tool  designed  to involves the definition of guidelines and rules for using  support automation of spacecraft testing and spacecraft the  standard  for  its  specific  needs.  This  can  lead  to  operations.  Previous  deployments  of  APEX  (and  it’s different  implementations  across  different  systems,  predecessor  UniT)  have  been  aimed  at  first  line unless  the  specific  guidelines  are  standardised  as  well.  automated  monitoring  and  control  for  customers  such NASA  has  addressed  this  issue  by  defining  the  "XTCE  as  Eutelsat,  the  UK  Ministry  of  Defence  and  Eumetsat. GOVSAT  Specialization",  a  tailoring  of  XTCE  for  a  More  recent  applications  have  demonstrated  the particular type of USA Government satellites. It defines  flexibility of the APEX product by specific extensions to rules  that  either  forbid  or  restrict  the  use  of  certain  it’s  capabilities.  This  presentation  will  provide  a  brief XTCE elements, limiting the scope of the standard. The  overview of the core APEX product and a description of rules are defined in XPath language, which makes it easy  new functionality and applications including:  for a software system to process them.   automated procedure generation  Based  on  the  approach  taken  by  NASA,  GMV  has   modelling of commands and system state  recently started a project for ESOC that aims at defining   integration with non‐space M&C protocols  the  tailoring  of  XTCE  for  ESA  missions.   import of ECSS PLUTO standard procedures  The  XTCE  tailoring  for  ESA  is  especially  targeted  to enabling  the  conversion  of  XTCE  databases  to  the  Automated Procedure Generation  format  used  by  SCOS‐2000,  the  ESA  Spacecraft  Control and  Operations  System.  This  would  allow  the  use  of  The monitoring and control of sophisticated payloads is XTCE  databases  in  SCOS‐2000‐based  Mission  Control  a  complex  task  requiring  the  support  of  ground  based Systems  and  EGSE  systems,  as  well  as  in  other  ground  automation.  To  this  end  APEX  has  been  deployed  to systems  which  are  currently  handling  the  SCOS‐2000  analyse  payload  reconfiguration  requests  and  to database  format.  The  tailoring  will  be  defined  to  generate  the  flight  operations  procedures  required  to support  the  conversion  between  the  two  formats  in  safely  conduct  the  required  reconfiguration.  The both ways without data loss.  resulting  output  is  suitable  for  manual  or  automated  execution.  This  represents  a  novel  deployment  of  the  tool in that APEX generates the procedures that monitor  35
  • 36. and control the payload for execution elsewhere, rather  MUSE ‐ Multi‐Satellite Environnent  than  performing  the  monitoring  and  control  directly.  Bonnafous, V.; Cruz, D. Effectively  we  have  a  system  where  procedures  Capgemini, FRANCE generate  other  procedures,  or  more  specifically  where automation  procedures  generate  flight  operation  MUSE  a  multi  satellite  programming  tool  allowing  to procedures  for  subsequent  execution  against  the  manage  Meta  Programming  Requests  at  multi  satellite spacecraft. Use of the APEX operations automation tool  level.  In  the  first  version,  this  tool  allows  to  manage in  this  way  provides  for  secure  and  efficient  operation  Programming  Requests  for  SPOT,  FORMOSAT  and of a complex payloads.   KOMSAT satellites. In order to achieve his goals, the tool  uses  a  set  of  Web  Services  published  by  Spot  Image Modelling of Commands and System State   (SPOT  Requests  Management,  meshes  cutting,  feasibility  studies),  and  deploys  a  new  Meta Testing and validation of procedures requires access to  Programming  Request  service  allowing  to  Spot  Image some  form  of  simulation.  Ultimately  a  high  resolution  users or partners around world to use the tool. The tool simulation  of  the  system  under  control  is  required  but  will  incorporate  later  other  satellites  and  Spot  Image to  remove  the  dependency  on  an  external  simulator,  new services.  particularly  during  the  early  stages  of  procedure development  APEX  now  includes  system  state  and  The Capgemini solution is characterized by :  command effect modelling.   an  iterative  approach  allowing  to  Spot  Image,  by  the The APEX state model component provides a facility to  way of the Capgemini flexibility, to define the good level monitor  the  current  state  of  the  system  under  control  of  ergonomic  in  order  to  achieve  optimal  productivity as  seen  through  telemetry.  This  is  modified  via  the  for  the  Programming  responsible.  A  usable  version  of command  effect  model  which  simulates  command  the  tool  is  delivered  every  3  weeks,  in  order  to  raise execution  using  logic  defined  using  simple  Javascript.  feedback  from  final  users  and  give  an  opportunity  to This use of internal models removes the need for direct  improve the tool.  connection  to  a  simulator  during  the  generation  of automated procedures.   a  java  EE  solution  using  a  rich  Eclipse  RCP  client,  and  World Wind Java allowing to reach a great flexibility for Integration with non‐space M&C protocols   ergonomics choices made by users during workshops,  APEX  presents  a  standardised  automation  interface  a Model Driven Approach (MDA), allowing to generate a layer based on the concepts of:   big part of the application. This approach makes it easy  to adapt the tool to new satellites, new services or new  Commands which can be sent.   data.   Parameters which can be received.   Alerts which can be raised or observed.   a plugging architecture improving the independence of  the  tool  regarding  technological  choices  in  order  to For a specific deployment of APEX it is necessary to map  make durable the Spot Image investments. (For instance the  monitoring  and  control  interface  presented  by  the  the  cartographical  functionality  is  a  plug‐in  build  upon system  under  control  onto  the  corresponding  WWJ  which  could  be  changed  later  by  another parameters  and  commands  by  constructing  a  system  cartographical  plug‐in,  simply  by  developing  the specific  API.  An  example  will  be  described  where  APEX  cartographical plug‐in interface).  has  been  integrated  with  a  non‐space  monitoring  and control system using MODBUS, a serial communications  **************** protocol  originally  developed  for  use  with programmable logic controllers (PLCs).   Introduction to the Architecture Centric Design  Method  PLUTO Import   Brito, N.1; Lattanze, A. J.2  1 University of Coimbra, PORTUGAL; 2Institute for The extension of the APEX procedure model to support  Software Research at Carnegie Mellon University, the constructs defined in the ECSS PLUTO standard will  UNITED STATES be  described.  This  allows  procedures  written  in  PLUTO to be imported.   It  is  the  case  that  software  intensive  systems  tend  to  grow  in  complexity  as  the  system  is  modified  and  ****************  extended  throughout  the  lifecycle.  Unmanaged  complexity impacts directly the cost of maintaining and  extending  systems  and  may  shorten  their  useful  lifetime.   36
  • 37. To  better  manage  the  complexity  system,  and  enable  management  for  operational,  qualification  and engineers  to  modify  and  maintain  systems  in  a  more  maintenance.  In  addition,  it  allows  performing cost  effect  and  predictable  way,  it  is  necessary  to  simulations,  for  instance  launch  postponements understand  the  architectural  drivers,  the  mission  scenarios, new spacecraft to operate, etc. Furthermore, context, and the needs of system stakeholders.   the  OCP  must  provide  specific  output  schedules  for  each center that would interface with the system. Aside Architecture  designs  embody  these  concerns  and  can  from the core operational features, it supplies means to help to guide the initial system development as well as  verify  the  correct  sizing  of  the  whole  ground  network, long term maintenance of the system.   and to provide statistical reporting tool for analyzing the  use of multi‐mission resources.  Unfortunately,  many  organizations  do  not  utilize defined  architectural  design  methods  and  processes.  The solution provided by Capgemini is to define, create Architectural  design  methods  are  a  way  that  enables  and  set  up  a  specific  system.  This  system  contains  a organizations to create better architectural designs in a  central database which can be accessed by each user via cost  effective  and  predictable  way,  aiding  in  system  a rich client. This rich client offers an MMI personalized construction  and  maintenance  throughout  the  system  according  to  the  specific  user  rights. lifecycle.   Users  define  a  set  of  constraints  that  best  suits  their  needs  on  shared  resources,  for  example  one  requires During this presentation, we introduce the Architecture  having  at  least  4  flyovers  per  day  for  his  mission.  The Centric  Design  Method  (ACDM),  a  methodology  that  underneath  algorithm,  based  on  constraint guides the process of architectural design and takes into  programming  concepts,  tries  to  compute  a  planning consideration  the  technical  and  human  aspects  of  compliant with the whole set of constraints.  developing complex systems.   First of all, Capgemini solution is characterized by a java This  methodology  places  the  software  architecture  at  EE  solution  using  a  rich  Eclipse  RCP  client.  The  former the  centre  of  a  development  effort  rather  than  technology  brings  a  great  flexibility  for  ergonomics standalone software processes. Like architectures in the  choices  that  can  be  user‐driven  during  workshops.  The building  and  construction  industries,  ACDM  prescribes  use  of  MDF  (Capgemini  own  MDA  Framework)  allows the  architecture  design  to  drive  not  only  the  technical  generating  a  big  part  of  the  application.  This  approach aspects of the project, but also the programmatic issues  makes  it  easy  to  adapt  the  tool  to  new  resources of a development effort as well.   (spacecrafts,  stations,  etc.).  The  algorithm  for  calculating  the  schedule  is  based  on  constraint  programming concepts, using ILOG Solver. The solution The presentation will debut with an introduction of the  interfaces  with  various  internal  and  external  centers, ACDM, followed by a case study presentation covering a  using  many  different  data  formats.  These  formats  can project  for  an  european  telecommunication  operator  be  CNES  property,  such  as  REGATES,  but  OCP  is  also developed with resort to the ACDM.   compatible with SCCS‐SM standards.   ****************  One of the main key benefits of OCP is that it will allow  a more efficient sharing of ground stations resources. It  OCP: Bringing Automation to Operational Control  will  also  help  CNES  to  perform  the  optimal  sizing  of  Centers   resources depending on tracking activity forecast.   Capdevielle, E.; Berthon, JC.  Capgemini, FRANCE  **************** Historically, CNES spacecraft fleet was hand operated by  A Dedicated Space Surveillance Optical Network a  network  of  ground  stations.  Ground  stations  were  Cooperates with Radar to assure LEO Debris Catalogue locally  operated,  but  with  the  technological  advances,  build up and Maintenance  they  can  be  further  automated  up  to  the  point  where  Cibin, L1; Chiarini, M1; Besso, P2; Milani, A3; Bernardi, F3; today  they  are  remotely  monitored  and  controlled.  Ragazzoni, R4; Rossi, A5 Nowadays, with the growing numbers of spacecrafts to  1 Carlo Gavazzi Space Spa, ITALY; 2ESOC, GERMANY; operate  arise  the  need  to  automate  the  scheduling  of  3 Dipartimento di Matematica UNIPI, ITALY; 4INAF, ITALY; the ground station activities.   5 IFAC‐CNR, ITALY OCP  is  part  of  CNES  HOMERE  project,  which  aims  to  Carlo  Gavazzi  Space  SpA,  INAF  (Istituto  Nazionale  di operationally  harmonize  management  and  exchanges  Astrofisica), DM (Dipartimento di Matematica Pisa) and within  CNES  TT&C  networks.  In  this  context,  existing  IFAC‐CNR (Istituto di Fisica Applicata), all members of an planning tools are replaced by a unique tool, OCP. The  Italian  Team  studying  Space  Surveillance  topics,  have main goal of OCP is to provide a central tool performing  been  awarded  the  ESA  SSA  Feasibility  study  of  an stations  and  multi‐mission  resources  scheduling  37
  • 38. innovative  system  for  debris  surveillance.  The  aim  of  standard will involve also other elements of the ground this  paper  is  to  present  the  architecture  of  the  optical  segment  operated  by  ESOC  such  as  the  Flight  Dynamic network  used  for  the  monitoring  of  the  upper  part  of  System, EMS is at the core of service management and the LEO region and to build up and maintain an object  it  is  therefore  appropriate  to  initially  focus  on  the catalogue  to  support  the  collision  avoidance.  The  question to what extent EMS can support SCCS SM. This proposed  Optical  Network  can  in  principle  increase  work presents results of the initial analysis phase. After performances  with  a  relatively  small  impact  on  the  briefly  presenting  the  SCCS  SM  standard  and  the overall  system  costs,  compared  to  the  radar  system  so  relevant  components  of  the  ESTRACK  management far  considered  to  be  the  baseline  LEO  observation  system,  we  will  discuss  the  initial  deployment  options, methodology. The  feasibility of  the  proposed  approach  open  issues  and  a  tentative  roadmap  for  the  way  to results  from  an  innovative  optical  telescope  proceed.  Obviously  the  adoption  of  a  cross  support architecture  with  performances  tailored  for  the  standard  requires  and  discussion  and  coordination  of detection of objects in any Earth orbit (and also of Near  the involved parties and agencies, especially in the light Earth  Objects).  The  innovative  approach  allowed  to  of  the  fact  that  the  SCCS  SM  standard  has  many demonstrate  the  ‘observability’  of  an  object  passing  optional parts.  above  a  given  station  horizon  despite  the  combination of  demanding  interplaying  factors  such  as  light,  Earth  **************** shadow  and  clouds.  The  proposed  network  is  able  to cooperate with radar allowing the RF technology to limit  Evolving a Commercial Satellite Control Center toward its  application  range  to  the  lower  part  of  the  LEO.  The  a SOA: Lessons Learnt.  study also evidenced that there is an orbital belt where  Estévez Martín, C.; Casas Manzanares, N. both optical and radar observations can overlap , collect  GMV, SPAIN data working in a coperative way.   For  several  months,  GMV  faced  one  of  the  most  ****************  ambitious  and  complex  re‐engineering  ever  done  in  its  SCOS‐2000‐based  satellite  control  system  hifly®:  the  ESTRACK Support for CCSDS Space Communication  complete migration of the graphical user interface layer  Cross Support Service Management   from  a  proprietary  C++  toolkit  to  Eclipse  RCP  Java  1 1 2 Dreihahn, H. ; Unal, M. ; Hoffmann, A.   technology.   1 2 ESA/ESOC, GERMANY;  VEGA Space GmbH, GERMANY  Although  the  project  was  initially  conceived  as  a  mere ABSTRACT   substitution  of  a  COTS,  it  soon  turned  into  a  key The  CCSDS  Recommended  Standard  for  Space  architectural refurbishment.  Communication  Cross  Support  Service  Management (SCCS  SM)  published  as  Blue  Book  in  August  2009  is  For  exposing  the  domain  logic  to  the  new  Java intended  to  provide  standardised  interfaces  to  interfaces,  a  service  oriented  approach  was  chosen negotiate,  schedule,  and  manage  the  support  of  space  aiming at devising a scalable, robust and interoperable missions by ground station network operators. ESA as a  system.  member  of  CCSDS  has  actively  supported  the development of the SCCS SM standard and is obviously  Performance  requirements  of  such  an  operational interested  in  adopting  it.  Support  of  SCCS  SM  system  were  taken  into  account  in  the  architectural conforming interfaces and procedures includes:   design process.   Provision of SCCS SM conforming interfaces to non  ESA missions;   However,  it  was  soon  realized  that  following  SOA  Use  of  SCCS  SM  interfaces  provided  by  other  practices  like  "Services  definition  and  granularity  must  ground  station  operators  to  manage  cross  support  be  aligned  with  your  business"  was  not  as  easy  as  of ESA missions;   people  say.  During  the  development  it  was  collected  In  longer  terms  potentially  use  of  SCCS  SM  many  interesting  lessons  learnt  as  well  as  we  realized  interfaces  and  procedures  also  internally  for  that  SOA  does  not  relieve  you  from  applying  other  support  of  ESA  missions  by  ESTRACK.   software engineering practices.       The result of such architectural refurbishment was a full In  the  recent  years  ESOC  has  automated  management  split  of  business  and  presentation  layers  through  a and  scheduling  of  ESA  Tracking  Network  (ESTRACK)  middleware; the key elements of such architecture are:  services  by  the  specification,  development,  and deployment  of  the  ESTRACK  Management  System   A service layer (C++) that exposes the business logic (EMS),  more  specifically  its  planning  and  scheduling  available in the satellite control center.  components  ESTRACK  Planning  System  and  ESTRACK   A  set  of  service  adapters  (java)  that  isolate  service Scheduling  System.  While  full  support  of  the  SCCS  SM  consumers from the underlying middleware.   38
  • 39.  A  set  of  Eclipse  RCP  applications  based  on  a   Made for campaign / project managers. All features  modular  plug‐in  architecture;  Applications  use  the  that are not useful or meaningful for a project  service adapters for interacting with the services.   manager have been removed or hidden. Main  features are: The  new  system  architecture  opens  up  the  door  to  o Cloud prediction (up to four days in advance) is scenarios  that  were  not  affordable  ‐neither  technically  inserted in the planning loop. nor  in  terms  of  effort‐  before:  Applications  could  be  o Integration with the Catalogue to show which deployed  on  different  operating  systems;  Java  service  part of the area of interest remains to be covered, adapters  allow  future  replacement  of  the  current  real‐time. middleware  (e.g.  MoM)  without  affecting  service  o Very powerful GUI. consumers;  A  Web  Services  layer  could  be  created  on  o Integration with Savoir (from Taitus). top  of  the  current  services,  exposing  business  logic  to   Multi‐user client‐server architecture.  web  applications  and  mobile/tablet  devices  based  on different technologies like Apple iOS or Google Android.   ****************  ****************  Architecture of the Telemetry Data Management  System SpaceMaster   1 1 1 PlanEO   Dr. Thelen, A. ; Schoenig, S. ; Koerver, W. ; Dr. Fischer,  Fernandez Garcia, A.J.; Fernandez, C.  H. ; Dr. Sous, S. ; Dr. Willnecker, R.2  2 2 1 Deimos Imaging S.L., SPAIN  S.E.A. Datentechnik GmbH, GERMANY; 2DLR‐MUSC,  GERMANY Soon after the commissioning of the DEIMOS‐1 mission, DEIMOS  Imaging  (DMI)  realized  that  the  MPS  provided  The  presentation  describes  the  modern  software by  the  manufacturer  did  not  fulfil  a  number  of  architecture  for  space  data  processing  implemented  in important requirements for commercial operation. This  the telemetry management platform SpaceMaster. As a would prevent DMI to obtain the maximum return from  result  of  DLR’s  longtime  experience  with  the  operation the mission.   of  multi‐purpose  experiment  facilities  on  board  of  SpaceLab  and  deep  space  missions,  this  software  was PlanEO  is  the  new  DEIMOS‐1  Mission  Planning  System.  developed during the last 5 years for use at the ground It  does  not  incorporate  any  sophisticated  technical  segment  of  the  cornerstone  mission  Rosetta  for  the features, other than the very advanced visual interface.  Philae lander satellite. As the facility responsible center However,  its  main  feature  is  that  it  is  designed  with  for the space station facility Material Science Lab (MSL), business in mind from the very beginning.   the DLR Microgravity User Support Center envisages to  use this platform as a generic tool chain for payload and  experiment operations.  The main objective of a planning system is to decide the orders  of  the  tasks  in  such  a  way  that  all  of  them  are successfully  executed,  within  the  available  resources;  Additional Information  time,  memory,  cpu,  etc.  Implicitly,  users  expect  the planning system to help them maximize the number of  SpaceMaster  is  a  generic  reusable  telemetry  data tasks executed and hence the goods (product or service)  management  system  used  to  process,  store,  and  to obtained by the system that is being "planned".   visualize  telemetry  data.  Its  running  on  multiple  client  workstations  connected  to  a  server.  The  server  system Now, with PlanEO, DMI is acquiring more than 3 million  consists  of  small  and  stable  system  core  software  with square  kilometres  per  day,  more  than  65%  of  them  open  plug‐in  interfaces.  This  allows  the  system  to  be cloud‐free.   adapted  to  new  facilities  or  to  react  to  new  requirements and use cases. PlanEO main features are:  An  open  API  based  on  WebServices  is  the  access  point  to the system for any standard software language (Java,  Simplicity. Commercial people or project managers  C#,  LabVIEW,  ....).  The  programming  interface  can  be  (brokers) must not take care of manoeuvres, FDS  used by external tools for configuring the system as well  events, etc. It plans payload operations only.  as to get access to the data stored in the system i. e. for  Increase return of investment. More than 3 million  exporting and reporting purposes.   square kilometres per day acquired and processed  with maximum help to avoid clouds.  No automatic decisions. Conflicts must be solved  Additionally  a  full  featured  graphical  user  interface  manually between all project managers. PlanEO  based on Eclipse RCP (Rich Client Platform) can be used  provides guidance to brokers in order to solve them  to  operate,  configure,  and  maintain  the  system  setup.  and a graphical display of the conflicts to help  Online and offline data can be visualized and evaluated  immediate decisions.  in  parallel,  with  standard  table  and  graphic  displays  as  39
  • 40. well  as  with  arbitrarily  synoptic  displays.  Built‐in  difficult to design a ground system which meets all the management  tools  provide  instruments  to  manage  requirements needed. Since the MARSIS instrument was different spacecraft or operational views.  innovative  at  the  time  of  its  conception,  its  ground  system  architecture  design  was  based  on  the  Earth The  telemetry  process  configuration  is  not  limited  to  observation field, as there was no experience in similar basic  predefined  processing  rules  taken  from  a  data  missions. Despite every decision taken seemed logical at base definition. The configuration within SpaceMaster is  the  time,  the  importance  of  some  data  processing based  on  a  domain  specific  language  (DSL),  a  aspects  were  underestimated  as  well  as  some  other programming  language  specially  created  for  telemetry  important  activities  connected  with  a  full  mission processing.  With  this  layer  in  the  background  simple  success  achievement.  After  having  highlighted  the user interface driven processing rules can be defined as  differences  between  the  requirements  of  a  typical well  as  complex  processing  rules  for  unlimited  Ground  Segment  of  Earth  observation  and  those  of  a functionalities.  planetary mission experiment, here we describe MARSIS   ground system original architecture, the lessons learned   and  the  improvements  implemented  during  over  7  years  of  experience  in  the  MARSIS  ground  segment For web access SpaceMaster uses the Eclipse Rich AJAX  management in order to fulfill the mission requirements Platform  (RAP)  technology.  The  comfortable  user  and  speed  up  the  work.  We  will  provide  some interface provided by desktop client is hosted into web.  guidelines  for  future  space  mission  ground  system Client  functionalities  are  accessible  in  the  same  design  architectures.  through  a  standard  web  browser  without  any restrictions.   **************** Note  Operations Planning for the Galileo Constellation    Hall, S; Hall, Stewart This  presentation  is  supported  by  the  separate  poster  SciSys UK Ltd, UNITED KINGDOM session  “SpaceMaster  Overview  of  a  Telemetry  Data Management  System”.  The  presentation  includes  a  The Spacecraft Constellation Planning Facility (SCPF) has software  demonstration  where  the  audience  has  the  been  developed  for  ESA,  and  plans  operations  of  all opportunity  to  see  the  software  in  real  life  and  to  get  thirty  satellites,  six  ground  stations  and  the  control additional information about the system.   centres  of  the  Galileo  constellation.  It  generates  a  "Short‐Term  Plan"  based  on  the  requirements  of  the  ****************  navigation service, routine, and non‐routine operations.  The plan contains all the scheduling information needed Mars Express/MARSIS Ground System Architecture. A  by  mission  control  system  to  operate  all  the  satellites, Pioneer ESA Space Mission: Lessons Learned for the  including:  the  complete  pass  plan,  the  procedures  Future   automation,  manual  operations  and  the  on‐board  Giuppi, S.; Orosei, R.; Noschese, R.; Cartacci, M.;  timelines.  The  high  performance  of  the  system  is  Cicchetti, A.  designed to support both routine planning, re‐planning  INAF/IFSI, ITALY  and very short‐term emergency re‐planning.  Mars  Express  is  Europes  first  spacecraft  to  the  Red  Galileo  is  Europes  satellite  navigation  system  and  will Planet.  The  spacecraft  has  been  orbiting  Mars  since  comprise a constellation of up to 30 satellites. A typical December 2003, carrying a suite of instruments that are  week for Galileo consists of 300+ satellite contacts and investigating  many  scientific  aspects  of  this  planet  in  perhaps 1,500 tasks with 10,000 separately schedulable unprecedented detail. The observations are particularly  procedures  and  on‐board  commands  to  be  executed. focused  on  Martian  atmosphere,  surface  and  The  SCPF  must  automatically  produce  a  viable  weeks subsurface.  plan in just 10 minutes.  The  most  innovative  instrument  on  board  of  Mars Express  is  MARSIS,  a  subsurface  radar  sounder  with  a  Key aspects for SCPFs design are:  40‐meter  antenna.  The  main  objective  of  MARSIS  is  to look for water from the martian surface down to about   Contact/Pass scheduling (4‐30 satellites, 2‐6 ground 5  kilometers  below  the  surface.  It  provides  the  first  stations)  opportunity to detect liquid water directly. It is also able   Automatic  task  scheduling  based  on  predicted to  characterize  the  surface  elevation,  roughness,  and  events,  standing  orders  and  one‐off  planning radar  reflectivity  of  the  planet  and  to  study  the  requests  interaction of the atmosphere and solar wind in the Red   Integrated planning of on‐board and ground‐based Planets  ionosphere.  A  space  mission  involves  a  lot  of  task schedules  aspects  to  be  taken  into  account  and  it  is  extremely   Supports tight coupling with underlying automation   40
  • 41.  Open  interface  for  provision  of  planning  requests   Aspired  high  degree  of  SW  reuse  in  ARES  for  the  which may be submitted at any time   harmonisation  of  mission  control  infrastructure,  Models resources and resource constraints   supported  by  an  agile  project  management  Detection  of  schedule  conflicts  with  temporal  and  framework  (Scrum)  that  strongly  involves  the  resource planning constraints   responsible  ESA  Technical  Officer  and  key  Can  automatically  repair  schedules  to  resolve  stakeholders  (including  experts  from  the  SW  conflicts   applications to‐be‐reused);   Prioritises  operations  consistency  between   Pre‐operational  benefit  of  the  harmonized  MCS  planning cycles   infrastructure  from  an  end  user  perspective.  This  Can be operated over two synchronised sites.   includes  full  compliance  with  the  infrastructure  baseline,  availability  of  documentation  sets  as  per The tool is designed to be highly configurable to address  operational  standard  and  aggregation  of  key the  evolving  mission  operations  concept.  It  allows  functionality  into  a  single  platform  (from  the satellites  and  stations  to  be  added,  new  satellite  existing multiple clients);  resources  and  new  planning  rules  to  be  defined,  all   Experience  report:  The  experiences  which  have under  version  control.  This  operational  flexibility,  and  been  made  are  three‐fold: the use of state‐of‐the‐art software technology, gives it  ___  Experiences  related  to  the  used  Agile the potential to be a framework for future ESA mission  Framework  for  project  organization; planning systems.   ___  Analysis  results  of  other  (offline)  analysis  SW  systems in place at ESOC and their impact to ARES This  paper  discusses  the  key  requirements  of  the  integration; constellations operations planning and how the design  ___ Emphasis laid on the analysis of COTS and open of  the  tool  and  the  technologies  used  satisfies  them.  source  components  in  order  to  support  the Special  focus  is  given  to  the  planning  of  the  ground  implementation in the shade of licensing problems station passes needed to support operations versus the  for  future  contractors,  from  the  Agency  or  other ground station utilisation.   Third Parties (e.g. JFreeChart library with GNU LGPL  license vs. JavaGrains and its license restrictions for  further distribution).   ****************  The  presentation  of  ARES  is  supported  by  a  short  ARES ‐ Efficient SW Integration and Reuse supported  demonstration  of  the  current  status  of  the  by an Agile Project Management Approach   implemented/integrated  SW  based  on  an  ARES  Hauke, A.1; Santos, R.2; Unfried, C.1  1 installation  in  a  virtual  environment  ‐  also  containing  Siemens AG Österreich, AUSTRIA; 2ESA/ESOC,  the  needed  CFIs  and  COTS  software  ‐  deployed  on  a  GERMANY  Notebook.  ARES  ("Analysis  and  Reporting  System")  has  been  **************** launched  as  a  GSTP  study  by  ESOC,  with  the  goal  to provide  a  common  platform  at  the  Mission  Control infrastructure  in  place  for  the  offline  analysis  and  Demonstration of the EGOS Data Dissemination visualization  of  mission‐relevant  data  from  different  System (EDDS)  mission archives (PARC, FARC or DARC). ARES shall then  Hawkshaw, M1; Santos, R2  1become  the  operational  demonstrator  of  the  ESA  Logica, GERMANY; 2ESA, GERMANY Ground Data System infrastructure platform for off‐line analysis, reporting as well as correlation of operational  The  EGOS  Data  Dissemination  System  (EDDS)  enables data.   users  to  retrieve  data  from  archives  located  in  the  internal ESA network. The current version of the system This  shall  be  achieved  by  developing  interfaces  to  allows users who do not have direct access to a Mission existing  applications  such  as  EDDS  (EGOS  Data  Control  System  (MCS)  to  submit  requests  for  data, Dissemination  System),  via  extending  and  integrating  without needing to know the technical details from the other  applications  such  as  EUD  (EGOS  User  Desktop)  MCS  side.  All  MCS  archives  are  supported  (Packet framework  or  DARC  in  an  optimized  way  for  ARES  archive  ‐  PARC,  File  archive  ‐  FARC  and  Parameter purposes,  and  by  means  of  re‐implementing  the  archive  ‐  DARC).  This  presentation  will  include  a  live functionality  of  legacy  SW  components  as  the  MUST  demonstration of the EDDS software connected to a live clients (Grains, JavaGrains) and MUST server for ARES.   mission,  the  challenges  faced  in  developing  the  software (problems found in the PARC, FARC and DARC,  the  usage  of  EGOS  User  Desktop  and  SMF)  and  the The  presentation  of  the  ARES  project  is  focused  lessons  learnt  from  this.  The  presentation  will  also specifically on the following topics:   discuss  the  future  of  EDDS  and  the  new  planned  features.  This  includes  streaming,  subscription  of  data  for  delivery  based  on  data  change  and  not  on  batch  41
  • 42. request  and  the  design  on  how  will  the  use  of  open  are gradually gaining experience and confidence as the source integration framework software such as Apache  infrastructure evolves, . This presentation will reflect on ActiveMQ and Camel to quickly create a robust way of  experience  and  plans  through  three  distinct  phases  of delivering streamed data to the client.   development,  from  established  automated  operations,  current activities and plans for the future.   ****************   MOIS in‐built end‐to‐end scheduling and procedure  Use of Scrum in practice on the EGOS Data  execution  environment  has  successfully  been  Dissemination System (EDDS)   introduced  to  a  number  of  established  missions,  Hawkshaw, M1; Santos, R2  Envisat,  Smart‐1,  Cluster,  Rosetta  and  Venus  1 Logica, GERMANY; 2ESA, GERMANY  Express.  The  presentation  will  give  details  of  the  varied scope of automation needs and solutions for In  the  realm  of  software  development,  "Agile  these different missions.  Development"  and  "Scrum"  are  bandied  about   Missions  currently  in  development  (those  using nowadays but what do they really mean? It might be a  SCOS‐2000  5.x  as  infrastructure)  are  using  the good  idea  on  paper,  but  what  about  in  practice?  This  recently  developed  MATIS  and  SMF  infrastructure. paper looks at Scrum from the customer and suppliers  MOIS  has  been  adapted  to  prepare  procedures  in side to look at the real benefits and challenges involved  the  format  required  for  these  systems,  based  on in following the Scrum approach on projects. It will also  draft version of ECSS‐E‐ST‐70‐32C.  examine  the  change  in  mindset  required  over  the   RHEA  is  about  to  undertake  a  new  project  (IDEA), traditional approach, and what it actually means to run  who’s  purpose  of  this  project  is  to  ensure  a  single a project using Scrum within the ESA/ESOC ecosystem.   integrated  environment  for  the  preparation  of  all  types  of  procedure:  manual,  automated,  semi‐ automated (command stacks) and on‐board control This is not a presentation on Scrum, instead its a look at  procedures.  The  intention  is  to  bridge  the  gap the use of Scrum in practice, rather than on the concept  between  procedure  definition  in  the  offline of  applying  the  methodology.  The  project  this  environment  and  procedure  validation  in  the  run‐presentation will look at is the EGOS Data Dissemination  time  execution  environment.  It  is  envisaged  to System  (EDDS)  developed  by  Logica  for  ESOC.  Basic  capitalise on the existing generic products used by knowledge of Scrum is required.   all  missions  at  ESOC  to  define  procedures:  (MOIS)  to  execute  them  automatically  and  (MATIS)  to This  will  be  a  joint  presentation  between  Logica  and  interface  with  the  automated  system  through  a ESOC  to  represent  both  sides.  The  presentation  will  common  and  generic  interface  (SMF).  The  IDEA discuss:   study  will  focus  enhancing  the  preparation  environment  (MOIS)  and  the  execution  The change of mindset required on the side of both  environment  (MATIS/SMF)  in  order  to  provide  the  the contractor and ESOC   user  with  an  integrated  operations  preparation,  The challenges of fitting Scrum in current contracts;   validation and automation system.   The  advantages  Scrum  has  brought  to  ESOC  for  EDDS;   ****************  The  advantages  Scrum  has  brought  to  Logica  for  EDDS;   Architectures for Integrated Satellite and Ground  The  new  possibilities  this  development  framework  Operations   brings;   Honold, P.; Castrillo, I.  The major pitfalls Scrum can present;   GMV, SPAIN  Lessons learned from using Scrum on EDDS.   In  recent  years,  satellite  operators  worldwide  have This  presentation  will  not  include  a  demo  on  either  identified  the  need  to  address  their  control  systems EDDS or the Scrum process.   infrastructure,  both  satellite  control  (SCC)  and  ground  station  M&C  (MAC),  as  a  whole  in  order  to  efficiently  ****************  support their operations.   Mission Automation at ESOC; finding success with an  Having  a  single  system  to  deal  with  both  satellite  and  end‐to‐end approach.   ground  station  operations  was  not  rare  fifteen  years  Heinen, W.; Reid, S.; Pearson, S.  ago,  when  most  of  these  systems  were  developed  and  Rhea System S.A., BELGIUM  provided  by  the  satellite  manufacturers  or,  in  case  of  the large operators, developed in‐house. The advent of MOIS  (Manufacturing  and  Operations  Information  SCC  and  MAC  COTS  solutions  from  independent System)  is  a  key  component  of  ESOC’s  evolving  suppliers  has  led  to  an  specialization  of  these  systems automation  infrastructure.  ESOC  Flight  Control  Teams  42
  • 43. that,  while  has  largely  improved  their  capabilities  to  Optimizing Communication Satellite Transponders efficiently  support  operations  in  their  specific  domain,  Operation and Power Consumption with smartHz  has  made  it  difficult  to  unify  and  integrate  operations,  Honold, P.; Godino, E. in particular since each one of systems has been usually  GMV, SPAIN developed  by  different  companies  often  specialized  in only one of the domains.   smartHz  is  a  transponder  optimization  tool,  based  on  J2EE  web  technology,  allowing  payload  engineers Since  GMV  began  the  development  and  working  in  a  multi‐user  environment  to  manage commercialization  of  satellite  control  systems  for  frequency  plans  and  optimize  the  use  of  the  space telecom  operators,  and  particularly  since  we  are  segment  resources.  It  supports  the  assignment  of marketing  hifly,  a  COTS  solution  for  commercial  frequencies and required power levels to carriers while satellites  control  based  on  ESA’s  kernel  for  satellite  minimizing the transponder power consumption.  control  SCOS‐2000,  we  have  had  the  opportunity  work with  and  to  deliver  SCC  and  MAC  systems  based  on  smartHz is part of the suite of GMV products to support different integration architectures.   communications  payloads  operations,  together  with  smart  rings  (for  payload  path  and  beams The presentation describes three different architectures  reconfiguration  operations)  and  smart  beams  (for we have worked with:   steerable antennas operations).  ‐  A  first  case,  where  operations  of  a  large  fleet  of  The  tool  implements  accurate  models  for  the satellites and ground resources is supported by specific  computation  of  link  budgets  and  impairments  analysis SCC and MAC systems which are coordinated by a high‐ of  all  the  relevant  effects,  including  thermal  noise, level ground resource management protocol allowing to  adjacent satellite interference, co‐channel interference, automate  most  of  the  operations.  In  this  case,  a  high  terrestrial  interference,  ground  station  equipment availability  level  is  achieved  while  the  complexity  of  interference  (e.g.  spurious,  harmonics, ground operations is hidden to SCC system.   intermodulation),  rain  and  cloud  effects,  atmospheric  gases,  focusing  and  defocusing,  scintillation  and ‐  A  second  case,  implemented  for  several  of  our  multipath. Accurate models of the non‐linear behaviour customers,  where  fully  integrated  systems  were  of  transponder  amplifiers,  such  as  linearised  TWTAs, required. In this case all the operations both at satellite  which  causes  intermodulation  interference  when  the and ground level are performed and automated from a  transponder  is  operated  near  saturation,  are single system (hifly), providing a unique environment to  implemented.  the operator that simplifies the monitoring and control of the resources and the SW maintenance.   Calculation  of  interference  is  supported  either  from  stored space, ground and terrestrial interfering stations ‐ The third case, where hifly and the MAC system were  automatically  selected  by  the  tool  based  on  frequency integrated,  but  low  level  ground  operations  are  still  and  orthodromic  distance  and  applying  radio performed  from  the  MAC  system.  This  is  a  typical  propagation  models  or  if  enough  data  is  not  available architecture  that  can  be  found  in  many  satellite  for  all  or  some  of  the  interference  source  types,  it  can operators, suitable for small to medium fleets, requiring  be entered by the user as percentages of the total link a  limited  level  of  ground  and  satellite  operations  noise.  integration.   The  tool  provides  the  capability  to  easily  simulate The  presentation  compares  and  reviews  each  different  transponder  occupancy  scenarios  and  decide architecture,  provides  details  on  the  impact  on  hifly  the  best  carrier  allocation  and  transponder internal  architecture  (based  on  SCOS‐2000)  and  SW  configuration  enabling  payload  engineers  to  optimize changes  that  were  required.  A  comprehensive  analysis  the use and transponder operation. It graphically shows of  the  pros  and  cons  of  each  architecture  at  several  the  transponder  occupancy  and  relevant  data,  such  as levels is also presented: implementation and integration  intermodulation  interference  inside  the  transponder protocols complexity, provided functionality, evaluation  band.  of  the  supported  automation  possibilities  and  SW maintainability aspects.   Link budgets can be calculated either on a transponder  Fixed‐IBO  basis  or  on  a  transponder  Free‐IBO  basis.  In  ****************  the  first  case,  the  transponder  IBO  is  calculated  based  on  worst  case  scenario  according  to  four  possible    transponder  occupancies:  single  carrier,  dual  equal  carrier,  dual  non‐equal  carrier  and  multi‐carrier.  In  the  later,  the  transponder  IBO  optimizing  the  required    transponder  power  is  calculated  while  the  required  43
  • 44. quality of service (in terms of the required carrier Eb/No  Although  Space  Weather  Services  are  packaged and availability) is still fulfil.   together they are in fact federated from a wide range of  European Sources.  Link  budget  reports  with  different  levels  of  details  can be  generated,  including  a  full  details  one  providing  Within the SSA Preparatory Programme, the SN‐I "Space breakdown of all the C/N and C/I component values and  Weather  Precursor  Services"  project  takes  some  initial intermediate results and optimization steps.   steps,  including  redeployment  of  a  range  of  existing  software  systems,  each  dependent  on  external  data Different types of footprint maps (EIRP, G/T, Rx G, Tx G)  sources.  The  systems  are  integrated  together  under  a can  also  generated  for  a  particular  transponder  or  new Web Portal.  carrier, which may include the representation of the co‐polar  or  cross‐polar  component  or  the  possibility  to represent  coverage  polygons.  Footprint  maps  can  be based  on  a  (u,v)  or  a  (Longitude,  Latitude) representation.  The  product  roadmap  includes  the  integration  with  a transponder occupancy management system supporting automatic  temporary  access  allocation  through  an external web access.   ****************  Fast Engineering Archives providing a new future for  Mission Analysis     James, S.; Pitaev, A.  Logica Deutschland GmbH & Co.KG, GERMANY  An in‐depth analysis of existing European Expertise and  Assets  is  also  being  undertaken,  in  order  to  establish Mission  analysts  and  principal  investigators  thrive  on  coverage  of  SSA  user  requirements;  Finally,  RHEA  is data.  Typically  many  agencies  extract  and  reprocess  responsible for identifying a ‘roadmap’ for evolution of telemetry  packets.  This  requires  costly  reprocessing  SWE  Systems  and  Services  existing  today  into  the  final associated with long delays depending on the volume of  SSA SWE architecture. The final Space Weather System data.  Having  processed  engineering  data  generated  by  architecture  is  driven  predominately  by  the  need  to the  spacecraft,  EGSE  or  ground  equipment  at  your  federate a diverse range of services.  finger  tips  can  open  up  new  possibilities  for  mission intelligence.   The  presentation  will  give  an  overview  of  the  SN‐I  project  and  a  current  view  of  the  SSA  Space  Weather Logica has developed for ESA/ESOC a high performance  System Architecture.  engineering archive (DARC) that could pave the way for a  new  breed  of  mission  intelligence  applications.  The  **************** Archive  was  developed  using  an  agile  methodology  in partnership  with  infrastructure  and  operations  to  A Collaborative Electronic Logbook for Satellite ensure  the  features  and  ergonomics  met  stakeholders  Operations at Eutelsat  needs. When archives provide the ability to handle large  Louro, N.; Ronsiek, S.; Foweraker, R. volumes of data including multi level statistics it opens  MakaluMedia GmbH, GERMANY up  the  possibility  for  analysts  to  perform  complex mission analysis queries quickly at any time.  At the beginning of 2010, Eutelsat decided to modernize  their Satellite Control Centre event logging from a hard‐ ****************  copy  logbook  to  a  fully  electronic  system  in  order  to  streamline their operational processes. The objective of  Federated System Architecture for Space Weather  this  development  was  to  provide  a  state‐of‐the‐art  Services   collaborative  system  to  support  exchange  of  the  Lawrence, Gareth  information required to operate the Eutelsat fleet safely  Rhea System S.A., BELGIUM  and efficiently.  The  Space  Weather  Element  (SWE)  of  ESAs  Space  MakaluMedia GmbH were tasked with the development Situational  Awareness  (SSA)  has  some  unique  of  a  operational  web  application  (eLogBook)  to  meet challenges  arising  from  the  wide  diversity  of  scientific,  Eutelsats specific requirements. Satellite operators and technical  geographical  and  geopolitical  constraints.  engineers can make new log entries from within the SCC  44
  • 45. & backup SCC and this information can then be viewed  pretty  tight  schedule.  The  above  reasons  make from  within  the  SCC  and  outside  it.  Engineers  are  able  mandatory  the  use  of  a  different  approach  for  the to  comment  on  specific  entries  in  a  collaborative  way.  choice  of  future  scientific  targets  and  activities.  The The  information  that  is  entered  in  the  logbook  has  application providing support to the user must allow for become more accurate and consistent now that most of  a fast analysis (mainly visual, to provide the situational it  is  selected  from  configurable  templates.  Searching  awareness) of the rover surroundings as well as mission and  filtering  entry  and  comment  text  is  supported  and  (scientific  products,  progress  of  overall  mission the  spacecraft  controllers  can  easily  capture  objectives)  and  internal  status  (based  on  HKTM screenshots  when  posting  a  new  entry  or  a  comment.  analysis),  so  targets  and  experiments  can  be  selected The reviewing of the daily log entries by the engineering  and  proposed  to  the  mission  planning.  It  will  also teams  is  now  much  more  collaborative  and  is  gently  provide  the  means  to  help  to  plan  the  activities  of  the enforced.  The  flow  of  information  within  the  Control  following  period  and  execute  fast  simulations  to  check Centre  has  been  improved.  The  transition  from  the  times  and  resource  consumption  under  different paper to the electronic logbook went very smoothly and  circumstances (especially regarding soil characteristics). it has been very successful.   ESA is conscious of these needs and during the last year  launched  the  MMI  for  Exploration  Missions  project  to This presentation will describe the basic architecture of  study  the  different  options  and  ways  to  implement the  eLogBook  system  and  how  it  has  improved  these new requirements. This project is focused mainly information flow within the SCC.   on the visual analysis part and on the definition of data  types  and  associated  meta‐data  (along  with  their  ****************  storage),  but  it  also  pays  attention  to  relations  with  other  entities  of  the  ground  segment  (data  processing,  mission  planning).  An  agile  development  approach  has  PlanetExpl: a Framework for the Science and  been  chosen  in  order  to  maximise  interaction  with  the  Engineering Assessment of Exploration Missions   future  users,  and  to  speed  up  the  process  of  Luengo, O.1; Kowalczyk, A.2; Pantoquilho, M.2  1 development and testing. The tight schedule (6 months  GMV, SPAIN; 2ESA, GERMANY  for  the  development)  and  budget  makes  the  reuse  of  existing components and libraries a must.  The exploration of celestial bodies such as Mars or the Moon is relying (or will rely) more and more on the use  **************** of  rovers  for  the  surface  operations.  These  have  the advantage  of  a  closer  presence  of  the  instruments  to the scientific targets (in fact opening new opportunities  Building an Open‐Source Community Around Flight since  we  are  no  longer  limited  to  orbital  instruments,  dynamics Ground Systems  but  we  can  actually  drill,  perform  in‐situ  analysis,  Maisonobe, L.; Fernandez‐Martin, Ch. manipulation…).  But  there  are  also  difficulties:  the  CS SI, FRANCE uncertainty  of  the  surface  operations  is  much  higher than  in  orbit.  Among  the  causes  of  this  fact  are:  the  The  space  flight  dynamics  field  is  one  of  the  many interaction of the rover wheels with the soil cannot be  technology  fields  involving  many  actors  from  different estimated  with  accuracy  (especially  the  slippage)  and  organization  with  different  goals:  public  and  private there  is  a  high  level  of  uncertainty  in  the  accurate  national  and  international  institutions,  industry, knowledge  of  the  surroundings  of  the  rover  (the  governmental  agencies,  academics,  defense,  SMEs  ... cameras  only  provide  meaningful  information  up  to  25  Methods,  tools  and  programs  have  been  developed  in meters).  Hence,  the  planning  of  operations  for  the  each  of  these  entities,  often  with  public  funding  from following  days  will  be  highly  dependent  on  the  status  some  space  program.  Development  costs  have  always and  the  results  obtained  from  the  experiments  during  been  high,  given  the  difficult  test  and  validation  steps the current day (for example, finding biological traces in  and  the  lack  of  large  scale  market  with  thousands  or a zone will most likely restrict the remaining mission to  millions of sales. that  zone  or  excessive  slippage  will  cause  an  energy consumption higher than expected, there are no longer  As funding became scarce, more and more cooperation accurate celestial events or precise times of visibility of  between the various entities was necessary and a trend the  scientific  targets).  Time  is  a  very  important  towards  products  standardization  appeared.  At  high constraint  in  this  kind  of  missions  in  order  to  take  the  architecture  level  and  for  interfaces,  standardization  is maximum  advantage  of  the  communication  windows  mainly a top‐down process, with an officially appointed over  the  rover.  The  amount  of  time  provided  to  the  working  group  proposing  recommendations  to  be ground  segment  to  produce  the  plan  for  the  following  implemented by several competing products. This is still day  (including  analysis  of  HKTM  and  basic  product  a costly process and as participating to standard bodies processing)  ranges  from  8  to  24  hours  in  the  case  for  has  no  short‐term  return  on  investment,  the  working Mars  (depending  on  the  number  of  communication  group  decisions  are  often  biased  towards  the  more windows  allocated  to  the  rover)  which  given  the  wealthy organizations, small players only participate as uncertainty  and  the  need  for  simulations  could  be  a  long  as  they  get  some  public  funding  to  do  so.  At  45
  • 46. implementation level, there is another way to consider  requirements, updates or mission changes. This leads to standardization:  the  open‐source  paradigm.  According  non‐trivial costs in terms of development, deployment, to  this  paradigm,  each  and  every  player  is  welcome  to  maintenance and evolution.  participate  at  its  own  level  and  contribute  to  the  final product.  The  product  also  evolves  more  in  an  organic  The  lack  of  interoperability  is  due  to  their  closed  and way rather than through major steps. The development  monolithic  architecture  not  only  tightly  coupled  with occurs  openly  and  every  single  code  change  is  the  mission  and  with  the  model  of  the  satellite immediately  visible  to  anyone,  without  having  to  wait  platform,  but  also  with  the  components  and  the for  a  public  release.  This  process  is  smoother  than  technology.  Since  the  subsystems  of  the  ground appointed  groups  process  and  leverages  the  field  for  segment are typically provided by several vendors, their every  actor,  minor  ones  as  well  as  major  ones.  connection  and  integration  is  a  challenge,  which  has Open‐source paradigm does not implies chaos or lack of  usually  been  solved  specifically  for  each  system control.  There  are  governance  models  for  it.  One  following  ad‐hoc  approaches  attending  to  the  line  of efficient  and  often  use  governance  model  is  called  the  application and the components involved.  meritocratic one. It is based on a few contribution levels (user,  contributor,  developer,  member  of  the  project  Current trends on Satellite Ground Segment are focused management  committee).  This  model  is  mainly  known  on two main aims:  as  the  one  used  by  the  Apache  Software  Foundation, one  of  the  world  top  open‐source  player.   Scalability:  switching  from  the  paradigm  of  the The  Orekit  open‐source  space  flight  dynamics  library  is  satellite  coupled  with  its  specific  ground  system an example of this approach. Its development methods  (mono‐satellite)  to  a  decoupled  paradigm  where  a and governance model have evolved in the last years to  ground  segment  can  support  several  satellites become a fully open project. Development occurs on a  (multi‐satellite), and a satellite can be supported by public site with direct anonymous access to the source  several ground systems (multi‐ground‐system). This code control system, to the issues and features requests  can be extended to switch from the mono‐mission trackers. Users, contributors and developers can discuss  paradigm to the multi‐mission paradigm.  on  archived  mailing  lists,  and  a  cross‐entities  project   Connectivity: leaving the monolithic scheme for an management committee has been set up. This models is  open architecture that supports the interoperability successful,  and  only  one  month  after  the  public  forge  between  the  components  and  with  external has been opened, some discussions have started about  subsystems, thus making it easier the integration of major  contribution  opportunities  between  companies  new functionalities and upgrades.  that have few former contacts.   EMWARE  project  presents  a  solution  based  on  the  ****************  cooperation  between  different  middleware  technologies  to  match  the  heterogeneous  Use of Open Architecture Middleware in the Satellite  communications requirements of the subsystems which  Ground Segment Domain. Data Distribution Service   coexist in a whole Ground Segment system‐of‐systems.  Naranjo, H.  It  also  brings  some  considerations  about  the  way  to  GMV, SPAIN  approach  this  issue,  linking  it  with  the  concept  of  Service Oriented Architecture.  The  European  Defence  Agency  (EDA)  promotes  some studies  for  procuring  external  advice  for  the  common  Message  Buses,  Enterprise  Service  Buses  and  the  Data benefit  of  all  participating  Member  States,  notably  Distribution  Service  (DDS)  are  some  of  the  considered technical case‐studies and pre‐feasibility studies.   middlewares.  Their  joint  use  will  be  supported  by  gateways and wrappers with legacy systems. This paper "Architecture  for  embarked  middleware"  (EMWARE)  is  will focus mainly on DDS.  one of these studies being performed for the Agency by an  international  consortium  led  by  GMV.  EMWARE  **************** scope  included,  among  others,  the  definition  of  a business case fostering progress in the development of  Can multi‐agent technology be applied to Space open  architecture  middleware  systems  with  focus  on  Mission Applications ?  Satellite  Ground  Segment.  Some  of  its  conclusions  will  Ocon, J.1; Wijnands, Q.2; Sanchez, A. M.1; Cesta, A.3 be presented on this paper.   1 GMV, SPAIN; 2ESA, NETHERLANDS; 3ISTC/CNR, ITALY The average lifespan of satellite missions reaches more  In the last two decades, agent and multi‐agent systems than  fifteen  years,  thus  implying  obsolescence  issues.  have  experienced  tremendous  growth,  and  this  topic Adding  the  lack  of  interoperability  characterizing  the  has increasing popularity. The notion of software agents ground  systems  results  in  increasingly  difficulties  to  started  to  be  put  into  practice  at  the  end  of  the  80,s. maintain  and  upgrade  them  to  cope  with  new  During  the  90,s  agent  and  multi‐agent  systems  were  46
  • 47. fuelled  with  the  birth  of  the  World  Wide  Web:  within  the  boundaries  of  each  member  state communities  of  agents  spread  through  the  network  contributing  to  these programmes.  Furthermore  future started to collaborate. Later on, we witnessed the birth  missions  such  as  ESAs  Sentinel‐2  will  generate of  Multi‐agent  frameworks:  software  assets  that  Terrabytes of science data a day that need to be stored provide the infrastructure required to build multi‐agent  and  processed  by  the  science  community,  presenting systems.   new problems to be solved.  As of today, we have dozens of multi‐agent frameworks available and in use throughout the world, either as free  Cloud computing, in the form of XaaS services delivered or  commercial  software.  Agents  have  been  applied  over  the  Internet  in  Public  Clouds,  together  with  the successfully in many different business areas. Although  transformation  of  existing  and  future  data  centres  to some  of  these  multi‐agent  developments  were  give  more  flexibility  using  Private  Cloud,  represent  an developed  "ad‐hoc"  (i.e.,  not  based  in  a  multi‐agent  attractive alternative for ESA going forward.  framework),  the  use  of  multi‐agent  frameworks  eases the  development  of  multi‐agent  systems  and  increases the  possibilities  of  these  systems  exponentially. In  this  paper  we  will  discuss  the  experience  that  GMV had using multi‐agent frameworks in the DAFA project, and  the  conclusions  obtained  for  this  study.  The  DAFA project,  led  by  GMV,  was  devoted  to  analyze  the possibilities  of  multi‐agent  systems  in  space applications,  for  both  the  ground  and  the  space segment.  We  will  describe  the  methodology  that  we followed  to  develop  multi‐agent  applications,  the potential that we found in this technology and also the   possible  impact  of  the  use  of  this  technology  when applied to a set of space mission scenarios.   We present a number of areas where Cloud computing  can  be  applied  to  ESAs  Ground  Segment  including  but  not limited to   ****************  SDE ‐ Software Development Environment  Cloud Data Systems: Applying the Cloud in ESA Ground  Data Systems   Parsons, P; Olias, A  Setting  up  a  Software  development  environment  for  a  The Server Labs, SPAIN  new project or study takes time. Cloud computing could  provide  standard  SDE  environments  in  a  matter  of  minutes.  ESA,  as  many  other  organisations,  is  currently  looking for models and technologies that simplify and enhance their  IT  resource  utilisation  while  at  the  same  time  Test/Validation Environments  reduce costs. The challenges faced by ESA and ESOC in this  area  are  similar  to  those  existing  in  other  All  developments  produced  for  ESOC  must  undergo organisations, and amongst others we can identify:   different sets of test/validation campaigns that required  on‐demand  resources  for  its  execution.  In  this  type  of  Environment  tightly  bound  to  physical  resources,  environment there is a great level of under‐utilisation of  i.e. hardware, storage and network resources. This  resources  as  well  as  a  high  degree  of  reconfiguration  makes  maintenance  of  hardware  and  legacy  OS,  required.  Cloud  computing  makes  it  feasible  to  especially  problematic  due  to  the  long  application  provision  a  test/validation  environment  exactly  when  lifetimes at ESOC.   needed. The Public Cloud has already been successfully  Low  consolidation  and  sparse  utilisation  of  used on the Gaia project to validate test scenarios that  resources with the subsequent under‐utilisation.   would not have been possible with in‐house equipment.   Lengthy  Resource  provisioning,  imposing  time‐ frames  that  might  not  be  adequate  for  project  Complete Ground Segment as a Service   needs.   Resource  reconfiguration  can  be  slow,  prone  to  The  provisioning  of  a  complete  Ground  Segment  errors and not reproducible.   infrastructure  is  currently  a  task  that  requires  a  It is often difficult to provide standard, proven and  considerable  amount  of  both  installation  and  reproducible  end‐to‐end  configurations  (OS,  configuration  time.  The  usage  of  virtualisation  and  Software and configuration).   public  cloud  computing  technologies  provide  the  tools  to  define  and  setup  complete  configured  ground Geo‐dispersed  programmes  such  as  Galileo  and  SSA  segments  that  can  be  provisioned  on‐demand  and require  that  the  data  centres  are  physically  distributed  accessed by any user community.   47
  • 48. Mission Operations ‐ Optimisation of MCR/DCR usage   The  paper  will  describe  in  detail  this  new  system,  including some key topics, such as the modernisation of An  additional  area  for  cloud  computing  application  SCOS‐2000 build system, the introduction of Hudson for could be for the optimisation of the MCR/DCR systems  continuous  integration,  the  migration  to  Mercurial  as usage  in  the  context  of  mission  operations,  to  service  versioning  system,  or  the  usage  of  Eclipse  CDT  for different  missions  where  private  cloud  technologies  improving the software development in C++.  could help to facilitate and simplify these tasks, allowing an  even  more  flexible  provisioning  environment  for  **************** control rooms.   BIRF: How to Improve Software Projects Efficiency and  ****************  Control using Business Intelligence   Prieto, JF1; Marques, P2; Vieira, M2; Widegård, K3;  GABIS: a Generic Build System for GSI applications   Navarro, V3  1 2 Penataro, R1; Zimmer, T2  ISFreelance, SPAIN;  University of Coimbra, PORTUGAL;  1 3 GMV Aerospace and Defence, SPAIN; 2ESA, GERMANY  ESA‐ESOC, GERMANY GABIS  is  the  generic  build  system  to  be  used  by  ESOC  Software  projects  are  difficult  to  manage.  In  complex ground  segment  systems,  including  infrastructure  environments,  like  the  space  programmes,  this  takes systems,  mission  control  systems,  simulation  and  more  importance,  because  they  are  large  projects, ground stations.   involving  complex  subcontracting  structures,  and  producing  critical  software.  For  those  reasons, The various ground data systems belonging to the ESOC  organisations  impose  software  engineering infrastructure  rely  on  build  systems  that:  (1)  are  aged  methodologies  and  standards,  which  are  usually now and therefore far from the latest best practices; (2)  supported by tools to improve the level of visibility and have diverged from one another, therefore overlooking  automation.  However,  those  tools  are  dedicated  to the  synergies  that  exist  between  them;  (3)  do  not  specific  areas  such  as  requirements,  change integrate  the  universe  of  ancillary  tools  used  for  e.g.  management,  coding,  or  testing.  In  addition,  project computing  software  quality  checks,  continuous  progress  reporting  is  normally  based  on  periodical integration,  test  execution  and  reporting  or  generation of manual documentation, without following documentation generation. EGOS strives to define some  a homogeneous approach for all projects. This situation standard  methodologies,  and  the  GABIS  Build  System  drives to a proliferation of data about different aspects should be seen as just another step in the unification of  of  the  projects,  which  are  difficult  to  collect  and  to practices across ground segment systems.   evaluate from a global point of view in the organisation,  and which requires significant routine manual work.  The design concept of GABIS is based on the integration of  existing  tools,  rather  than  developing  yet  another  BIRF system has been developed for ESA‐ESOC with the build  system.  According  to  this  approach,  the  GABIS  objective  of  rationalising  the  reporting  interfaces  with Build System itself would provide only specific software  the contractors, collecting data about different aspects developed to cover the functions that are not provided  of the project, and evaluating it to provide an integrated by  the  selected  tools,  basically  requirements  that  are  view of the status of the projects in the organisation at too  specific  to  be  found  in  already  existing  tools.  In  a  different levels of responsibility, using key performance first phase of the project, a careful collection and review  indicators (KPIs) and reports.  of  the  requirements  coming  from  all  potentially involved parts has been done. Then, a survey was done on  what  tools  exist  in  the  market  and  how  well  these tools  match  the  set  of  requirements.  The  architectural design has been performed based on the selected tools, plus  two  prototypes  that  proof  the  concept  and  the suitability of the selected tools. GABIS is currently in the implementation  and  validation  phase  and  will  be applied  for  the  first  time  to  the  suite  of  ESA  mission control system components, MICONYS 6.0.    It  is  expected  that  other  ground  segment  systems  can   be  re‐engineered  to  adopt  the  GABIS  Build  System, what  would  contribute  to  the  harmonisation  across  BIRF  is  a  web  application  using  Business  Intelligence, systems  and  reduce  the  maintenance  effort.  Likewise,  which is a mature field in the IT market providing tools the  new  systems  developed  by  GSI  are  expected  to  for  gathering  and  analysing  data  to  support  decision adopt GABIS Build System whenever possible.   making.  It  is  extensively  applied  to  enterprise  business  48
  • 49. information  and  massive  data  analysis,  such  as  mission  Rosetta.  The  configuration  of  the  processing  is financials, sales, and marketing, but not so much in the  demonstrated as well as the user interface components context of software projects.   for  the  mission  operation  staff,  which  is  used  to  show,  navigate through, and export the data processed by the The  system  has  been  deployed  in  ESOC  and  it  is  being  system.  Additionally,  the  user  gets  information  about applied  to  real  projects,  providing  the  following  the modern web interface based on AJAX and Web 2.0.  benefits:   The  poster  presentation  in  combination  with  the  Improved  control  over  software  projects,  demonstration  will  give  some  impressions  how  formalising  interfaces  with  contractors  and  SpaceMaster  can  be  used  as  central  generic  software  providing  an  accurate  evaluation  of  the  status  of  solution for telemetry data management.   processes and products for proactive management  and better decision making.   Note:  This  presentation  is  supported  by  the  oral  Improved productivity, automating time consuming  presentation  "Architecture  of  the  Telemetry  Data  routine  tasks  for  data  collection  and  reporting,  as  Management  System  SpaceMaster".  The  presentation  well  as  providing  a  quick  access  to  all  information  introduces the SpaceMaster system architecture.   related  to  the  projects  for  all  key  actors,  from  technical officers to high managers.   ****************  Contribution  to  improve  organisational  processes,  through  the  standardisation  of  best  practices  and  The Innovative Rover Operations Concepts ‐  the  support  to  continuous  improvement  based  on  Autonomous Planning (IRONCAP) ‐ Science and  measures and evaluation of objectives.   Engineering Planning for Rover Operations   Steel, R.; Hoffmann, A.; Niezette, M. A  quick  return  of  investment  (ROI)  is  expected  due  to  VEGA, GERMANY the  cost  savings  related  to  the  effective  decision making,  and  the  reduction  of  manual  and  repetitive  IRONCAP is an ESA study project to explore and define work.   the  concepts,  techniques  and  interactions  needed  to  control and plan the activities of an interplanetary rover This  solution  has  also  potential  application  in  order  by  making  use  of  current  and  future  ground  segment contexts, including:   technologies. Its aim is to develop the requirements for  a  system  that  will  be  demonstrated  by  a  prototype  Large  organisations  externalising  projects  or  which will support the science and engineering activities  services, to improve control over subcontractors   and  operations  of  an  interplanetary  rover  using  state‐ Software  companies,  optimising  their  resources,  of‐the‐art  methods  and  techniques  in  planning  and  and  facilitating  the  adoption  of  mature  processes  scheduling  combined  with  existing  and/or  developing  (e.g. CMMi)   ground  segment  systems  and  technologies.  The  Other  areas  of  space  missions,  in  which  it  is  prototype will have to support the situational analysis of  necessary  to  evaluate  the  performance  of  a  the  rover  and  facilitate  the  planning  and  scheduling  of  complex  environment,  such  as  non‐software  activities/observation  for  the  applicable  autonomy  projects, operational systems, etc.   levels,  supporting  the  different  teams  in  their  daily  activities.   ****************  As  with  any  rover  mission,  a  situational  assessment  of  SpaceMaster Overview of a Telemetry Data  the  location  of  the  rover  has  to  be  performed  to  Management System   establish  the  context  in  which  the  planning  of  Schoenig, S.1; Dr. Fischer, H.H.2; Koerver, W.2; Dr. Sous,  operations can be performed. This situational analysis is  S.2; Dr. Thelen, A.1; Dr. Willnecker, R.2  performed  on  an  engineering  level  and  on  a  science  1 S.E.A. Datentechnik GmbH, GERMANY; 2DLR‐MUSC,  level  both  with  their  own  goals  and  objectives.  The  GERMANY  science  assessment  is  mainly  concerned  with  the  evaluation  and  assessment  of  what  science  has  been The poster presentation shows solutions covered by the  achieved  since  the  last  assessment,  what  exciting  new SpaceMaster  system  for  different  use  cases  within  an  science  could  be  done  from  what  we  see  now,  the operation  centre  like  facility  management,  system  science  observations  already  planned  to  be  performed configuration and operation.   and how to maximize the scientific return. In contrast to  this the engineering assessment looks at the state of the  space  vehicle,  taking  a  careful  look  at  its  health  with A  demonstration  of  the  SpaceMaster  system  supports  respect  to  the  last  assessment.  This  would  involve  an the poster presentation. It shows how data is received,  evaluation  of  any  energy  sources  on  the  space  vehicle processed and visualized by the system. The used data  (i.e. batteries, solar panels, etc.) and their performance, are real mission data received in the scope of the comet  49
  • 50. evaluation  of  any  moving  parts  on  the  vehicle  (such  as  system  capable  to  adapt  to  different  missions  and wheel motors, camera arms, internal relays, etc.) noting  ground  segment  architectures.  Additionally,  the and reacting to any degradation in performance.   incorporation  of  automation  into  operations  will  be  described.  Our  presentation  will  outline  the  aims  of  the  study giving  a  brief  background  to  why  this  study  is  needed,  **************** present  the  current  architecture  for  the  prototype detailing  the  relation  and  positioning  within  a  ground  The GNSS Advanced Monitoring Element (GAME) Core  segment  including  the  expected  interactions  with  the  Villemos, G; Biamonti, D.; Edwards, D various components of a ground segment, describe the  Logica, GERMANY contrast between rover science operations planning and engineering  operations  planning  illustrating  any  The  GNSS  Advanced  Monitoring  Element  (GAME) common  or  conflicting  requirements,  introduce  the  project  develops  a  navigation  data  monitoring  and planning  and  scheduling  techniques  that  will  be  evaluation system for OPS‐GN. The system offers near‐investigated  during  the  study  for  use  within  the  real  time  monitoring  of  navigation  data  and  the prototype  and  finally  summarise  the  synergies  with  comparison  to  predicted  values,  based  on  a  large  data other  ESA  projects  currently  under  development.  We  warehouse.  will  conclude  with  a  look  at  the  current  status  of  the project  and  present  its  current  direction  and  outlook.  At  the  core  of  the  system  the  GAME  core  module Through  this  study  we  hope  to  infuse  new  techniques,  provides  a  highly  flexible  framework  for  deploying, concepts and technologies which will potentially benefit  starting  and  managing  a  distributed,  component  based current and future rover missions.   system.  The  core  has  been  developed  to  offer  among  others:   ****************  ‐  Communication  protocol  encapsulation.  All Flexplan, the Adaptable System for Mission Planning &  connections  are  managed  through  connectors,  with  a  Scheduling   proxy  on  the  consumer  side.  The  system  exchange  Tejo, J.1; Barnoy, A.2; Pereda, M.1  services  through  HTTP,  RMI  and  JDBC  and  can  change  1 GMV Aerospace And Defence, SPAIN; 2GMV Space  protocol through reconfiguration.   Systems Inc, UNITED STATES  ‐  Flexible  system  assembly.  The  system  is  assembled During  the  last  decade,  GMV  implemented  flexplan,  a  using  Spring  assemblies.  The  location  of  component robust  and  flexible  Customizable  Off‐The‐Shelf  (COTS)  instances  can  be  changed  through  one  line  in  a Mission  Planning  and  Scheduling  (MPS)  system.  configuration file.  flexplandemonstrated operational capabilities in Earth‐observing  satellite  missions  like  the  EUMETSAT  Polar  ‐ Automatic configuration management. The system will System  (EPS)  or  the  Soil  Moisture  and  Ocean  Salinity  at startup automatically check its installation and install (SMOS)  operated  by  ESA  as  well  as  Moon  Orbiters  like  updates  to  source  code  files  as  well  as  configuration the  Lunar  Reconnaissance  Orbiter  (LRO)  operated  by  from a central configuration management repository.  NASA.  Each  of  the  operators  that  use  flexplanutilizes different  philosophies  in  the  way  that  they  operates  ‐ Automated resource usage monitoring. Monitoring of their  missions  and  design  the  ground  segment  used  system  resources  such  as  threat’s  and  memory. architectures  accordingly.  The  one  thing  in  common  Alert  and  notifications.  Based  on  simple  configuration between  operations  of  multiple  platform  fleets  and  rules, log messages can be used to trigger notifications highly specialized spacecraft is that they require a level of  adaptability  in  the  planning  and  scheduling  to  the  through  emails  and/or  RSS  feeds.  Local  System  Site.  Local  monitoring  of  component  server  through  an ever  changing  requirements  and  constraints  driven  by  embedded HTML server.  the  mission.  Integrated  in  such  missions, flexplansprimary goal of offering a flexible solution that can adapt with minor operational impact was achieved  The  system  is  based  on  mature  OSS  products  such  as and superseded by an increased focus on performance  Spring,  JMX,  Maven  and  Grizzly,  with  an  absolute when  multiple  platforms  and  complex  operations  are  minimum  code  base  ontop;  less  than  3.500  lines  of present.  Since  its  conception,  flexplanmatured  in  code.  operability  to  support  interfaces  with  a  variety  of external  elements  to  execute  spacecraft  and  ground  This paper describes the architecture and capabilities of operation,  including  varying  levels  of  system  the GAME core module, through direct demonstrations automation,  in  order  to  reduce  the  cost  of  the  of the GAME system functionality.  operations  and  to  increment  the  efficiency  in  its operability.  The  purpose  of  this  presentation  is  to  **************** describe the flexplanarchitecture and how it makes the  50
  • 51. Supporting the Management of Mission Operational  ****************  Knowledge ‐ a Case Study using Mars Express   Villemos, G1; Shaw, M2; Doyle, M.1; van Zetten, P1  Standardisation of Reprocessing Architectures for 1 Logica, GERMANY; 2Mars Express OPS‐OPM, Consultant  Future Ground Segments   Vega Space GmbH, GERMANY  Williams, I.; Evens, P.; Steven, J.  Logica Deutschland GmbH & Co.KG, GERMANY ESA  mission  operation  teams  are  supported  by  highly specialized,  complex  information  systems.  The  systems  Reprocessing  is  a  typical  requirement  of  EO  ground offer  the  operators  a  wealth  of  information,  critical  to  segments,  whether  scientific  or  operational,  however ensuring  the  continued  success  of  the  mission.  there  are  several  ways  in  which  mission  architectures However,  these  operators  regularly  face  a  simple  have been adapted to meet these requirements. Today problem:  Namely  accessing  data  from  multiple,  widely  missions  are  requiring  ground  segment  Architectures disparate,  data  sources  to  locate,  cross‐correlate,  that  must  support  the  ever  increasing  data  volumes validate and/or archive operational information.   required to handle the on‐board data generated. Much  of  this  is  being  driven  by  the  ever  increasing  focus  on Currently,  whenever  the  operational  team  accesses  climatology  missions  in  which  reprocessing their  knowledge  repositories,  they  must  connect  to  requirements are a key mission driver. The ESA Climate each  data  source  individually  using  whatever  search  Change  Initiative  is  an  example  of  such  a  climatology functionality  is  present  (where  this  exists).  They  must  mission:  composed  of  11  essential  climate  variables, discard  incidental  information,  and  consolidate  the  most of which are based on existing climatology‐related remainder  manually.  Anecdotal  evidence  suggests  that  missions,  a  key  initial  task  of  the  systems  engineering the overhead for these processes can be considerable.   working  group  was  to  review  the  architectures  of  existing systems with a view to producing a harmonised More  critically,  the  process  is  manual.  Even  for  highly  logical model.  skilled  teams,  the  absence  of  a  dedicated  tool  to perform  data  retrieval  in  a  coherent  and  exhaustive  This paper will examine and compare the ways various manner brings the risk that crucial information sources  CCI‐related  systems  have  addressed  reprocessing, are overlooked.   including the usage of Cloud and grid technologies and  look at how these architectural concepts may evolve in In summary, information management is a critical task,  future ground segments. but one that costs the mission operation teams valuable time, and may introduce an element of risk by virtue of  **************** its incompleteness.   Cloud and Grid Technologies in Ground Segments  Based  on  prototype  development  from  a  TRP  study,  Williams, I.; Evens, P.; James, S. Logica  have  designed  a  solution  in  close  collaboration  Logica Deutschland GmbH & Co.KG, GERMANY with  the  operational  team  of  MEX.  The  solution provides  a  consolidated  view  of  information  related  to  Users are increasingly interested in using cloud and grid telemetry  parameters,  tele‐commands  and  spacecraft  technologies to access and process large volumes of EO generated  events,  these  being  consolidated  from  all  data,  in  order  to  reduce  costs  and  to  provide  more relevant  data  sources  and  presented  in  a  number  of  flexibility. Cloud technology is very attractive for certain operation  specific  views.  The  solution  envisages  the  projects  including  reprocessing,  however  the  cost  of ability  to  view  references  to  a  specific  operational  transferring  data  into  the  cloud  or  storing  it  for  any dataset  from  all  data  sources  (databases,  documents,  length  of  time  can  be  prohibitive.  Grid  technology  can intranet sites, issue tracking applications) via a compact,  be  an  alternative  for  collaborating  with  academic  or unified  user  interface.  The  goal  has  been  to  approach  governmental  organisations,  for  example  ESAs  GPOD the  management  of  information  pragmatically  within  grid,  provides  access  to  the  full  ESA  and  EUMETSAT the  complex  and  inhomogeneous  environment  of  ESA  archives,  as  well  as  substantial  computing  power,  for missions,  designing  a  concrete  and  viable  solution  on  CAT‐1  users.  Cloud  and  grid  technologies  can  be the  basis  of  the  identified  operational  needs  of  the  complementary, as the ESA GPOD project has shown by mission concerned.   cloud‐bursting to the Amazon cloud when there are no  more  internal  resources  available.  Other  hybrid This presentation describes a proposed concept for how  architectures, mixing cloud, grid, and private resources, better  to  support  mission  operations,  using  advanced  are  also  possible.  This  paper  will  contrast  the  use  of information  management  systems  already  undergoing  cloud,  grid,  and  hybrid  architectures  for  addressing prototyping within ESOC.   ground segment needs.    51
  • 52.                                                                              52
  • 53. Biographies  Andrea Bertoli   COMPAGNIA GENERALE PER LO SPAZIO   ITALY    Title Presentation:      A NetPDL‐BASED PROTOTYPE IMPLEMENTATION OF GALILEO ATTITUDE ORBIT CONTROL SYSTEM     SCOE CONTROLLER  Past Activities:  1) System engineer of SPIRE, HIFI, PACS EGSE based on SCOS2K (ESA‐ASI project)       2) Software Architect of PERTH station monitoring and control software based on SCOS2K EGSE     (ESA project) Present Activities:  1)System Engineer of PRISMA EGSE based on SCOS2K,(PRISMA is a small hyper‐spectral  Satellite‐     ASI).     **************** Pierre Bornuat   CS Systèmes d’Information  France    Title Presentation:    CNES control centre mock‐up: an evaluation of a standard SOA architecture    Past Activities:  Pierre Bornuat has been working for 12 years in the space domain. Pierre has acquired a strong     experience in leading large software development and I/V projects. In particular, he has managed     two major projects for CS: the Monitoring & Control subsystem of the ATV Control Centre for     ESA, and the Integration & Validation of PLEIADES spacecraft Secure Dual Ground Centre for     CNES.    Present Activities:  He is currently project director for development and maintenance activities of CS Ground      Segments department (which is part of CS Defense, Space and Security Division).       **************** Uwe Brauer   Astrium   Germany    Title Presentation:    Astrium Space Transportation Strategy for Ground Data Systems  Past Activities:  Project management and systems engineering for ESA projects (ground systems and manned     operations support systems).     EUROSPACE representative in THAG Ground System Harmonization Board     Industry support for ESA standardization activities (e.g. ECSS‐E‐TM‐10‐23 System Engineering     Database) and European Ground System Core initiative Present Activities:  Head of Department Ground System Engineering in Bremen (5 teams, 55 people)     Project Lead AITS    **************** Armin Braun   DLR  Germany    Title Presentation:   Current trends and outlook of future challenges in mission operations @ GSOC    Past Activities:  Subsystem and System engineer in Eutelsat II and Eutelsat‐W LEOP services       System Engineer in ROSAT project       Mission Operations lead for Equator‐S     Part of Mission Planning Group (concepts, software development, planning algorithms,      requirements engineering)       X‐Radar Mission Planning for Shuttle Radar Topographic mission STS‐99         EnMAP project manager for Mission Operations Segment, deputy project manager for EnMAP     ground segment. Present Activities:  Team lead for application software group in the mission operations department.     ****************    53
  • 54. Noé Casas   GMV   Spain    Title Presentation:   Leveraging EGOS User Desktop and hifly® to evolve SCOS‐2000   Past Activities:  Part of the task force team for the re‐engineering of EGOS User Desktop and the integration of     GMV’s telemetry visualization technology (hiflyViews) into it.             Project engineer for the migration of GMV’s hifly® UI layer to Eclipse RCP       Technical leader of the adaptation of GMV’s advanced telemetry visualisation tool (hiflyViews) to     ESA/ESOC infrastructure (SCOS‐2000, EUD, DARC).       Technical leader of the development of GMV’s advanced telemetry visualisation tool (hiflyViews)     using Java + Eclipse RCP   Present Activities:  Technical leader of project S2K2EUD (migration of SCOS‐2000 UI layer to EGOS User Desktop).    Technical leader of EGOS User Desktop (EUD) maintenance     ****************  Navid Dehghani   Jet Propulsion laboratory, California Institute of  Technology, NASA   United Stated    Title Presentation:   Ground Data System for ATLO and Launch/Cruise for Mars Science Laboratory (MSL)   Past Activities:  Program Element Manager for Multi‐Mission Ground System tools and services at JPL     Project Element Manager for AIRS science data processing system for EOS PM at JPL       Project Manager for the Interferometry Science Center (ISC) at Caltech   Present Activities:  Ground Data System Manager for the Mars Science Laboratory (MSL) Project at JPL      ****************  Isabel del Rey   GMV   Spain    Title Presentation:   XTCE Tailoring for ESA   Past Activities:  Software engineering for ESA projects in the area of satellite monitoring and control      (CryoSat/GOCE Mission Control System, SMOS Payload Programming Centre).   Present Activities:  Project management and software engineering for ESA projects, in the area of ground data      systems infrastructure. Latest projects include “Tailoring of XTCE for ESA”, “SCOS‐2000 migration     to EGOS User Desktop” and “Implementation of DABYS Framework and SCOS‐2000 Data      Manager”.     **************** Sylvain D’Hoine CS Systèmes d’Information France  Title Presentation:   Trends in space software system integration: CS vision Past Activities:  Graduated from the French Ecole Polytechnique and specialised in computer science, Sylvain     D’Hoine began his career within Astrium developing operational mission planning software. He     has been working for the space business unit of CS group for 10 years. He successfully managed     projects for space agencies (CNES and ESA) or French defense industry. Present Activities:  Now, he is managing the Space & Intelligence business unit gathering the activities of CS in the     domains of space ground systems and space applications. He manages a team of 250 engineers.   ****************       54
  • 55. Inés Fernández‐Rañada   TCP SI   Spain    Title Presentation:   Evolution of FEC architecture  Past Activities:  Master degree on Telecommunications. More than six years involved in the development of Front     End software (FEC) in all Ground Stations of ESTRACK and in the deployment and on‐site      validation of Front End Controller in Kourou, Maspalomas, Cebreros, Redu and New Norcia      Ground Stations Present Activities:  Expert Real Time software engineer, responsible for the concept, design and development of the     evolution of FEC architecture.   **************** Rob Foweraker MakaluMedia GmbH United Kingdom  Title Presentation:   Telemetry Archiving: How to optimise storage efficiency, retrieval speed and real‐time      performance. Past Activities:  Flight Dynamics software and then Simulator Development at Vega.     Simulations Officer on Cluster at ESOC. Project support on Stentor with Astrium. MSG Simulator     support for Eumetsat. Development and Acceptance Testing of the METOP and Sarlupe ground     control system with Integral Systems. Development of Payload Monitoring tools for Eutelsat. Present Activities:  Management of space software development projects for Makalumedia GmbH. Design and     development of Makalumedia’s web application development projects for Eutelsat.    **************** Hugo Garzón Gutierrez  GMV   Spain    Title Presentation:   BASyS: Neo Satellite Database Management System Past Activities:  Hugo has been mainly involved in activities related to Neo‐SCS during the last years. Neo‐SCS is     the multiplatform Satellite Control System developed by GMV for Eutelsat based on SCOS 2000.     He has worked as project engineer in several Neo projects (B23, NeX, S4K, WSO) and more      recently he has assumed the role of project manager (maintenance team, system redundancy     project, NeoFly).     He has also provided customer support for different activities including on site support and     support of critical operations like on call support, LEOPs and SVTs   Present Activities:  He is currently the project manager and coordinator of Neo‐SCS and other related activities.     He is also the project manager of BASyS which is charge of the implementation of the new      satellite database manager for Eutelsat based on DABYS     **************** Jörg Hofmann   T‐Systems   Germany    Title Presentation:  Integrated Test Concept and Test Automation for Aerospace Projects Activities:   Since 10 years in a disciplinarian leading position (20 to 60 employees), management of profit     centers.     Lieutenant Colonel with Deutsche Bundeswehr, Staff Division Special Operations, Artillery.   **************** Michael Kolar Jet Propulsion Laboratory USA  Title Presentation:    Architecture Governance, The Importance of Architecture Governance for Achieving      Operationally Responsive Ground Systems  55
  • 56. Past Activities:  Deputy Section Manager, Integrated Ground Data Systems (GDS), Jet Propulsion Laboratory. Lead     and collaborated on the development of GDS engineering best‐practices and procedures, assure     program and flight project needs are met, establish training objectives and curriculum, provide     mentoring and coaching to management and engineering teams, ensure product quality, and     collaborate with JPL projects and initiatives on systems engineering modernization initiatives,     such as software architectures (both system of systems and functional applications), mode‐based     engineering and standardized IT infrastructures. Present Activities:  Project Information Technology Systems Engineer for the Office of the Chief Information Officer     (OCIO). Work with the OCIO, line management and project engineering teams to provide      architecture and systems engineering support to the planning and deployment of OCIO‐provided     IT services for DSN, MGSS and flight project ground systems.    **************** Dr. Rolf Kozlowski DLR GSOC Germany  Title Presentation:   GSOC Ground Segment Challenges  Past Activities:  After his doctoral theses in computer networks, Dr. Kozlowski worked 10 years as contractor in     the air traffic control, military and space business. He worked as program manager mainly for     system critical applications and systems.         Present Activities:  Dr. Kozlowski is deputy manager of the GSOC department “communications and ground stations”     and is project manager for Columbus Control Center Facility Operations & Management and the     SatcomBW project.       **************** Christian Kumpf MakaluMedia GmbH Germany  Title Presentation:  Telemetry Archiving: How to optimise storage efficiency, retrieval speed and real‐time      performance. Past Activities:  With Makalumedia and EUTELSAT:     WiMics ‐ visualization of satellite payload     TERES ‐ analysis of raw telemetry archive availability     TEDIS ‐ real‐time raw telemetry distribution and archiving     SDID Decom ‐ real‐time analysis of SCC network traffic      With MM/ESOC:     CRS ‐ Configuration Reporting System      With ip23:     ipgoo ‐ carrier‐grade real‐time aggregation and processing of ip accounting data with Fraunhofer     IGD:     Evaluation/design of compression algorithms for volumetric image data Present Activities:  Lead Software Engineer     TeleViews ‐ archiving and real‐time visualization of satellite telemetry     TeleChecks ‐ a framework for offline analysis of satellite telemetry   **************** Naomi Kurahara   University of Tokyo   Japan    Title Presentation:     Ground Station Network for Micro/Nanosatellite Operation   Past Activities:  Naomi Kurahara studied the small satellite and space plasma interactions with spacecraft in     Kyushu Institute of Technology and University of Surrey. She earned a PhD degree in electrical     engineering from Kyushu Institute of Technology in 2010.  56
  • 57. Present Activities:  She joined Nakasuka laboratory, the University of Tokyo, as a research engineer. Her current     research topics are Ground Station Network architecting and mission design for the small      satellite. .    **************** Jose E. Marchesi Terma GmbH Germany  Title Presentation:   Towards a high performance LEON/GRLIB emulator Past Activities:  ‐ SIMSAT Development.     ‐ Maintenance of ESOCs simulation infrastructure. Present Activities:  ‐ Emulation of ERC32 and LEON processors.   **************** Sylvain Marty   CS Systèmes d’Information  France    Title Presentation:    Improve usability of graphical user interfaces with new technologies in ground centre software  Past Activities:    Sylvain MARTY has been working for 5 years in the space domain. Sylvain  has acquired a strong    experience in the technical management of ground control centre software and is specialized in    new communication and information technologies. He has technically managed several projects    at CS like Agata : a generic control and missions simulation software or SWWW‐NG a multi    missions control centre data web server for mini and micro satellites for CNES.      Present Activities:  He is currently project technical manager and also working on the research and development of     new technologies to improve ground control centre software in the CS Ground Segments      department (which is part of CS Defense, Space and Security Division).      **************** Robert Messaros   Siemens AG   Austria    Title Presentation:   Ten Galileo FOC Payload EGSE Systems Challenges in Design, MAIT, and Schedule   Past Activities:  Started work on space related areas with SCOE systems,  pioneer         Later on one of the SCOS‐2000 pioneers       ESA ground segment, from Mission Control Systems to Groundstations (TMTCS)   Present Activities:  RF‐SCOEs (Sentinels), EGSEs (Sentinel PDHT)       Galileo PL EGSE       RF‐Suitcases: Gaia RF Suitcase, GMES X‐Band suitcase     **************** Gianluigi Morelli SES (Société Européenne des Satellites)    LUXEMBOURG    Title Presentation:   Senior Manager, Operations Architecture   Past Activities:  Satellite engineer (attitude control) of GEO satellites        tr     Ground Control Systems procurement and deployment.  Present Activities:  Automation of satellite operations       Advanced monitoring of satellite health       Payload management software     ****************       57
  • 58. Heiko Müller, Dipl.Inf.     VCS AG ‐ A SciSys Company Germany    Title Presentation:  Ground Segment Autonomy: A revised approach   Past Activities:  Worked for VCS AG as technical officer for the Central Monitoring&Control Facility (CMCF), part     of the Galileo Ground Control Segment.     Present Activities:  ‐ Working as VCS project manager in the DLR.study “Fast generation of 3D maps for planetary     landing and exploration operations” (FASTMAP).     ‐ Working for the DLR study “Mission Control Concepts for Robotic Operations” (MICCRO).    **************** Sébastien Nouvellon   Capgemini   France   Title Presentation:   NOSYCA: the New Operational System for the control of Aerostats Past Activities:  Sub Contractor activities (for CS and Capgemini):     Project Manager of the SLE Sentry Software (ESOC)   Integration and validation of the ARGOS Mission Centre (CLS)   Development of the TMTCS ‐ Telemetry and Telecommand System (ESOC)   Involved in the development of the ATV Control Centre (CNES/ESA). Present Activities:  Project Manager for Capgemini:   Project Manager of the NOSYCA Control Centre (CNES)   **************** Paul Parsons   The Server Labs   Spain    Title Presentation:   SOA4GDS : Evaluating the Suitability of Emerging Service‐based Technologies in Ground Data     Systems  Past Activities:  2001 ‐ 2002  BEA Systems S.A.       Architect in the Professional Services department.   As an architect in the Professional Services division, Paul’s main role was to advise clients with  their deployments of BEA’s products. The engagements typically ranged from implementing  the  full  project  lifecycle  to  providing  architectural  assessments  and  audits  and  providing  specialised  training  in  the  form  of  master  classes.  Implementation  of  the  full  lifecycle  involved  defining  an  initial  architecture,  implementing  a  prototype  to  validate  that  architecture and then following the project through all the cycles of development. Many of  the  projects  he  was  involved  in  were  to  develop  multi‐device  portals  for  PDAs,  mobile  phones and browsers.      2000 ‐ 2001  Uno‐E Bank S.A.        EJB Architect in the R+D department   Paul  was  heavily  involved  in  defining  and  implementing  the  J2EE  architecture  for  the  bank’s  new  projects.  Utilising  J2EE  throughout  running  under  tiered  WebLogic  Clusters,  the  architecture  was  modular,  utilising  JSP’s  and  Servlets  for  the  presentation  and  EJBs  for  the  business logic. Backend systems such as those for funds and share trading were integrated  with a Tib/Rendezvous Message Bus.                     1999    FDS Finanz Daten Systems Gmbh, Frankfurt – contract      FDS is a daughter firm of the Deutsche Börse (the Frankfurt Stock Exchange)     FDS was developing a new‐generation data‐warehouse for the financial data delivered by the  Deutsche Börse to the banks in Germany. The system has a central server based on a data  model known as FIDM. The FIDM data model is stored in an Oracle Enterprise database that  is  mapped  into  the  FDS  server  using  Persistence  Powertier.  Client  applications  (written  in  Java) access the server using a C++ object model known as FIOM over a CORBA interface.  58
  • 59.     1997 ‐ 1998  DG Bank, Frankfurt  ‐ contract(renewed)   Working on a large Market Risk Project, Paul developed C++ software to take data from four  different  trading  systems  within  the  bank  to  populate  an  Infinity  Fin++  security  and  transaction  model.  Infinity  makes  usage  of  its  own  Montage  data  model  based  upon  a  Sybase 11 database.     1996 ‐ 1997  Commerz Financial Products, Frankfurt  ‐ contract(renewed)     Working in the Risk Control department, Paul developed a replacement Risk management and  reporting  system.  The  new  system  was  developed  in  C++  using  a  client  server  paradigm  around  a  central  Sybase  database.  The  client  applications  run  locally  on  the  users’  workstations,  while  a  multi‐threaded  daemon  running  on  the  central  Sybase  server  distributes notifications of database changes to all the currently connected applications.  The  interface to the bank´s market data was made using Tibco Tib/Rendezvous.     1992 ‐ 1996  Science Systems Ltd  at the  European Space Agency (ESA) , Darmstadt,           Germany      Senior Software Engineer and later Senior Consultant   Based at the European Space Operations Centre (ESOC),  Paul developed application software  for the SCOS‐II project, a generic next‐generation Satellite Control System. SCOS‐II is a fully  distributed  control  system,  running  on  a  network  of  Sun  Sparcstations  and  is  intended  to  operate with satellites into the next century. It was developed using object‐oriented analysis  and design,  implemented in C++ and utilises state of the art commercial toolkits throughout.  The  system  includes  telemetry  reception,  telemetry  distribution,  retrievals,  event  logging,  alarm  handling.  telecommand  generation  and  telecommand  verification.  The  project  was  developed  by  two  teams,  an  applications  team  and  a  technology  team,  each  having  had  a  peak  size  of  seven  people.  The  project  has  followed  the  ESOC  software  development  standards PSS‐05.   Two of the key architectural areas of SCOS‐II were a ”network cache” designed to reduce the  network usage of the control system by storing the latest telemetry and event information  on  the  local  workstation,  and  an  in‐house  developed  ”object‐oriented  database”  that  contains  the  mission  information  and  provides  transparent  access  to  applications  through  the  use  of  ”smart  pointers”  (the  application  makes  the  same  call  whether  the  object  is  in  memory or needs to be loaded from disk).   Within  SCOS‐II,  Paul  initially  developed  GUI  concepts  for  the  more  advanced  aspects  of  the  above control system using the Object Builder MMI toolkit. Later on Paul took responsibility  for  the  architecture  of  the  Commanding  Chain,  including  the  underlying  model  used  in  commanding,  and all the commanding applications within SCOS‐II.   Paul  developed  subsystems  for  the  Commanding  Chain,  specifically  the  Commanding  Model  and the Manual Stack (this term describes the standard operator console at ESOC for sending  telecommands). The classes in these subsystems were designed so that missions could derive  from them to customise behaviour.   Towards  the  end  of  the  project  Paul  provided  consultancy  to  the  client  for  an  ITT,  and  was  involved  in  the  technical  part  of  a  fixed  price  proposal,  assessing  the  user  requirement  feasibility and providing manpower and budget estimates.     1990 ‐ 1992  Science Systems Ltd, Bristol     Paul  developed  software  in  ‘C’  for  the  front‐end  workstation  platform  of  a  real‐time  SCADA  system on a unix‐based Intel system. This included MMI software for displaying the real‐time  data,  a  separate  subsystem  for  processing  and  displaying  alarms  and  a  graphical  editor  to  allow the customer to create the displays used in the system.     1986 ‐ 1990  Racal Redac Systems Ltd        Senior Programmer in the “ Computer Aided Engineering” (CAE) team.   Paul’s main role was the development of object‐oriented software for the company’s Visula CAE  Product. The Visula system employed an object‐oriented framework on top of the C language  but  based on the Smalltalk concept. Paul´s first task in the team was to develop an internal  cross‐referencing facility to aid the development of the schematic editor. Paul was involved in  the development of a new system level framework for the Visula range of CAE products. Paul  was  involved  in  the  development  of  software  to  implement  multiple  instanced  hierarchy  59
  • 60.  Paul was also involved in the development of a next generation CAE system, having responsibility  for a package providing an object‐oriented interface on to the underlying electrical model in  the  system.  Paul  developed  modules  for  program  control,  task  management  and  communications (both local and remote), the latter utilising TCP/IP and Apollo’s NCS Present Activities:  Paul is an experienced architect and developer with many years experience in client/server     technology and distributed systems, including C++,  CORBA and Java EE and .he has taken a lead     role in many large and successful projects.  .    CTO and Founder The Server Labs S.L        Founded in 2004, The Server Labs S.L. is an advanced professional services company, specialising     in  IT  architectures  and  state  of  the  art  technologies.  The  services  offered  include;  architecture     definition, IT strategy planning, architecture validation, advanced training and project      management and implementation.   As well as the role of CTO, Paul has also been involved in a number of consulting engagements,  including:  o ESA: Gaia Satellite – Gaia is a key mission within the European Space Agency to  catalogue 1 billion stars in our Galaxy, the Milky Way. Gaia has huge data processing  requirements; at the end of the mission the data collected and refined will amount  to more than 1 PetaByte. The core data processing is being developed in Madrid at  ESAC (European Space Astronomy Centre) using the latest Java 5 technologies  running on a large Dell Cluster using an Oracle 10g RAC over an EMC SAN. In the  project, Paul is responsible for the performance team, specifically java Performance,  Oracle performance and Storage performance. Paul is also a core member of the  team, helping define the Overall System Architecture for Gaia.  o Vodafone ‐ Huge EAI project involving more than 50 computers communicating with  broadcast/multicast. The project was implemented with TIBCO’s Rendezvous and  IntegrationManager solutions. Paul’s involvement included defining the network  multicast architecture and topology, helping troubleshoot performance problems  and providing advice to the production support team.   **************** Roger Patrick Terma A/S Denmark  Title Presentation:   Living with ESA infrastructure Past Activities:  Software Developer – spacecraft checkout systems (4 years)     Project Management – space ground systems projects (5 years)     Business Development manager for Terma (Netherlands) (5 years) Present Activities:  Business Development manager for Terma (Netherlands) and Terma (Germany) – 15 years   **************** Steve Pearson     Rhea System SA   Belgium   Title Presentation:   European Technology Harmonisation on Ground Software Systems: Update of Reference      Architecture   Past Activities:  ESA Mission Control Systems and support tools.         Present Activities:  The MOIS mission preparation tool in ESOC and European Space Industry     ****************     60
  • 61. Alastair Pidgeon SciSys UK Ltd United Kingdom  Title Presentation:    Space Internet Working & DTN Prototyping.  Present Activities:  Manager of the Systems and Ground Segment Business Group with responsibility for managing the     group of over 40 staff, maintaining high‐level customer contacts (e.g. with ESA, Eumetsat, Eutelsat,     Astrium, ESO), business development, managing the group staff/resources, managing the group     budget and reporting to the SciSys board.      Business Development Executive responsible for business development in real‐time simulations for     space and defence applications, ground control systems and automation for commercial, scientific     and  navigation  space  missions.    Attend  UKISC  Galileo  Working  Group  and  was  editor  of  the  ECSS     Modelling and Simulation Working Group. This involves an excellent understanding of the missions,     the mission operation needs  and what can be done with the technology underlying our solutions     (e.g. SCOS‐2000, Java, XML, C++, processor emulators, SIMSAT, Windows NT/2000/XP, LINUX, SMP,     and HLA).   **************** Erwann Poupart CNES France  Title Presentation:  Where do we stand with CCSDS SM&C at CNES ? Activities:  Erwann Poupart holds a Master’s Degree in Computer Science Engineering from the Institut     National Polytechnique de Grenoble (INPG), France.     Since 1990, he is a ground segment software engineer at CNES, Toulouse, France. He has 20 years     of experience with many space projects in the area of mission control systems.     He is currently responsible for several Research & Technology studies in the area of middleware     and modeling, and he is involved in standardisation activities in the CCSDS SM&C (Spacecraft     Monitoring & Control) working group.   **************** Furio Riccio   Logica Deutschland GmbH & Co. KG   Germany    Title Presentation:  GSMC Implementation   Past Activities:  Senior software developer and architect for:       EDDS   Galileo SCCF System Supervisor   Herschel & Planck Mission Planning System   TMCR   PROBA 2     Project Manager and Configuration Manager for the Herschel Planck Repatriation project     Configuration Manager and Team leader for SCOS‐2000 R3.1 Present Activities:  Project Manager and Design Authority for the GSMC Implementation project.   **************** Alessandra Rossetti     Inmarsat Ltd    United Kingdom    Title Presentation:   Inmarsat: automation of satellite and ground operations Present Activities:  Operations Engineer in the Inmarsat Satellite Control Centre and responsible for the engineering     of the ground and satellite procedure automation      ****************    61
  • 62. Fausto Roveda Logica Deutschland GmbH Germany  Title Presentation:   Fox: Mission Automation System for the International Space Innovation Centre Past Activities:  Fausto has more than 15 years of experience in software engineering for ground systems; he has     been involved with a large number of software development projects and studies for Eutelsat,     ESA and EUMETSAT. Before joining Logica he was Site Manager at MakaluMedia GmbH and     previously Senior Software Engineer at CS‐Italia Spa. Present Activities:  Fausto joined Logica in 2009 assuming the Delivery Manager role at Logica Darmstadt Business     Unit with responsibility for the overall project delivery organisation of the unit. He was the      Project Manager and Design Authority on the Fox Mission Automation project.     **************** Pierre‐Yves Schmerber  Thales Alenia Space   France    Title Presentation:   Thales Alenia Space vision on future Ground Control System Software   Past Activities:  Participation to the Aspis Esprit project for rule based access control       Participation to the Satexpert research project for model based satellite diagnosis       Delivery of the Sirius 2, Eurasiasat 1 and Turksat 3A Control centres        Leader of internal control centre product line   Present Activities:  Head of control centres in Thales Alenia Space       Member of the Steering Engineering Team for EGS‐CC project     **************** Pirada Techavijit   Geo‐Informatics and Space Technology Development Agency (Public Organization) )   Thailand   Title Presentation:   Development of SODAs for improving efficiency and security for satellite control   Past Activities:  Master:  specialized master of Embedded System from ISAE (Institut supérieur de laéronautique     et de lespace) Toulouse, France.        Bachelor: computer engineering from KMITL (King Monkut’s Institute of Technology Ladkrabang),     the institute in Bangkok, Thailand         Present Activities:  Satellite Control Engineer        Function: satellite control and recovery, satellite monitoring, telemetry Trend analysis     **************** Dr. Andrea Thelen   S.E.A. Datentechnik GmbH  Germany    Title Presentation:    Architecture of the Telemetry Data Management System SpaceMaster   Past Activities:  Research associate at the “Forschungszentrum caesar” in Bonn working on the digitization of     holographically stored 3D information.         Present Activities:  Software developer and architect for the SpaceMaster Telementry Data Management System at     S.E.A. Datentechnik GmbH in Cologne     **************** Roger Thompson SciSys UK Ltd  United Kingdom  Title Presentation:   CCSDS Mission Operations Services Overview and current Status  Present Activities:  An experienced Software Architect, with more than 26 years experience in spacecraft mission     control systems.  He is a member of international standardisation committees for the Space     domain, and is currently active in the specification of service‐oriented reference architectures for     space systems.  62
  • 63.      CCSDS and OMG, BNSC Representative & UK National Expert Representative to CCSDS: the      international  committee  for  space  data  standardisation,  on  behalf  of  British  National  Space     Centre      Deputy  Chair  of  the  CCSDS  Mission  Operations  and  Information  Management  (MOIMS)  Area;      Deputy Chair of CCSDS Spacecraft M&C Working Group, developing developing a Service Oriented     Architecture (SOA) for space mission operations and associated standardised services.      Previously  the  BNSC  Representative  to  Object  Management  Group  (OMG)  Space  Domain  Task     Force.      A member of the SciSys management team for their Space Division, focussing on strategic      technology for Space Systems and Ground Segments.    **************** Miguel Tortosa   Eutelsat  France    Title Presentation:   Satellite control systems provision and maintenance choices   Activities:  Ground Segment Procurement and Engineering             **************** Gert Villemos   Logica   Germany    Title Presentation:   The Fantastic Four, ‘Be lazy. Don’t code; Assemble!’   Past Activities:  Gert has worked for over 10 years in the space business. He did his time on SCOS as project     manager for a series of releases upto release 3.1 and has at some point or other worked on     almost all other parts of the ground segment.       He has worked extensively with formal methods, reference architectures and reference models     and is a certified ‘Enterprise Architect’.      The last many years he has primarily focused on new development and the use of novel and     innovative technologies in the space domain. He considers himself an Agile evangelist and is a     certified ‘Professional Scrum Master’. Present Activities:  Gert is currently involved in the development of an operational reference model for space under     CCSDS, the development of a data warehouse for GNSS data and a study into the usage of      Android OS on small satellites.       Due to his fascination of new technologies and unorthodox solutions, Gert have the great honour       of holding the title as ‘Chief Lunatic’ at Logica. .   **************** Julio Vivero GMV Spain  Title Presentation:   Ground Segment Security: light and shade Past Activities:  In 2004 I did some post‐doctoral research on network management and security in ad‐hoc      networks.      I joined GMV in June 2004 to work as security consultant and project manager within a      Telecommunications operator.   63
  • 64. Present Activities:  Since 2008 I’m responsible of the Information Security Consulting area of GMV in Barcelona     where we develop projects linked with information security management, risk assessments,     security audits and information security area activities.      As part of our activities we have collaborated with satellite operation organizations in the      definition, implementation and support of their information security management systems and     safeguards.      I currently hold the following certifications: BS25999 Lead Auditor, CISM, CISA, CISSP, CSSA, GCIH,     PMP  **************** Douglas Wiemer   AEPOS Technologies, A Division of the ADGA Group   Canada    Title Presentation:   “Automated Computer Network Defence”   Past Activities:  Douglas (Doug) Wiemer is a retired Canadian Armed Forces Captain. He graduated with a      Bachelor of Engineering in 1990 and a Masters of Engineering in 1995, both from the Royal      Military College (RMC) of Canada.  As a Communications and Electronics Officer in the Canadian     Forces he served a variety of roles, leaving a post specializing in information security for      Command, Control, Communications, Computer, Intelligence, Surveillance and Reconnaissance     (C4ISR) systems in 1997 to join the private sector.  He worked as a security consultant from 1997     to 2000 and then moved to product related Research and Development at Alcatel (now Alcatel‐    Lucent) from 2000 to 2008.  During his time at Alcatel he held various research, development and     management roles all related to the development of security related products or products with     embedded security features.  In 2005 he was assigned as the manager of a team delivering a     prototype Computer Network Defence (CND) system to the Network Information Operations     (NIO) Section of Defence Research and Development Canada (DRDC).  Following delivery of the     DRDC prototype, Doug was promoted to Director of Software Development and given the      responsibility to turn the prototype into a product.  In January 2009, Doug started working for     AEPOS as the Manager of the IT Security Engineering Group where he continues to provide      security engineering services to government, defence and commercial clients. Present Activities:  Since July 2010, Doug has been on contract to the Network Information Operations (NIO) Section     of Defence Research and Development Canada (DRDC) as the Deputy Project Manager      responsible for many aspects of the project scoping, definition and delivery of the Automated     Computer Network Defence (ARMOUR) Technology Demonstration (TD) project.  64