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8 Gmv Solo Pruebas 2009

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Presentación de GMV en Solo Pruebas 2009

Presentación de GMV en Solo Pruebas 2009

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  • Transcript

    • 1. Gestión de RAMS e Integridad en el Núcleo Operacional de GALILEO Sistemas Safety-Critical
    • 2.
      • Capítulo 1 : Sobre GMV
      • Capítulo 2 : Introducción a GALILEO
      • Capítulo 3 : Requisitos de Prestaciones y Navegación en Galileo
      • Capítulo 4 : La problemática Safety de los Algoritmos
      • Capítulo 5 : Gestión RAMS durante el ciclo de vida software
      • Capítulo 6 : Estrategia de Validación y pruebas
      ÍNDICE
    • 3. Sobre GMV Capítulo 1
    • 4. GMV
        • Grupo empresarial multinacional fundado en 1984
        • De capital privado español
        • Filiales en España, Portugal y EEUU
        • Más de 800 empleados en todo el mundo
        • Origen vinculado al sector Espacio y Defensa
        • Actualmente operamos en Aeronáutica, Espacio, Defensa, Seguridad, Transporte, Telecomunicaciones, y Tecnologías de la Información
    • 5. Aeronáutica
        • Desarrollo de Software bajo norma RTCA DO-178
        • SW de a bordo para sistemas de aviónica certificables
        • Sistemas y equipos experimentales
        • Integración de plataformas de ensayo en vuelo
        • Sistemas de navegación
        • Infraestructura GNSS (SBAS, GBAS, LAAS)
        • Sistemas de soporte a la gestión del tráfico aéreo
        • Simuladores
        • Bancos de pruebas
        • Telecomunicaciones aeronáuticas
    • 6. Introducción a GALILEO Capítulo 2
    • 7. ¿Qué Es Galileo?
        • Galileo es el resultado de la Iniciativa Europea para el desarrollo de un Sistema Global e Independiente de Navegación por Satélite .
        • Objetivo: proporcionar globalmente a los usuarios posicionamiento y transferencia de tiempos con garantía de servicio.
        • Operado bajo control civil.
        • Compatible e interoperable con los otros sistemas GNSS existentes (GPS)
        • Certificable para aplicaciones de Aviación Civil.
        • Promovido por:
    • 8. GALILEO en Esencia
        • Un usuario equipado con un receptor adecuado será capaz de determinar su posición con un margen de pocos metros y sincronizar su reloj con respecto a un sistema de tiempo universal.
      • Estaciones de Tierra:
      • Monitorización y Control Satélites
      • Provisión de Servicios de Navegación
      Usuario Señal en el Espacio
    • 9. Núcleo Operacional de Galileo: Elementos clave
        • OSPF
        • IPF
      • Ambos elementos son desarrollados por:
      Calcula la información esencial que los usuarios necesitan para determinar su posición Responsable de monitorizar en tiempo-real la calidad y la confianza en la señales de cada uno de los satélites.
    • 10. Requisitos de Prestaciones y Navegación en Galileo Capítulo 3
    • 11.
      • Los parámetros de Prestaciones en la Aviación Civil son los establecidos por el Comité IACO:
        • Precisión
        • Integridad
        • Continuidad
        • Disponibilidad
        • Límite de Nivel de Seguridad (Safety)
      Requisitos de Prestaciones Los Requisitos de Prestaciones en Galileo están definidos en base a las Prestaciones exigidas para los Sistemas de Navegación por Satélite en la Aviación Civil.
    • 12. Requisitos de Aviación Civil para GNSS: Precisión Precisión: Para cualquier posición estimada en un lugar específico, la probabilidad de que el error de posición cumpla con la precisión requerida, será de al menos el 95%. ¿Cuántos litros de combustible nos sirven realmente cuando pagamos por 40l? ¿Cómo de preciso es el surtidor?
    • 13. Requisitos de Aviación Civil para GNSS: Integridad Integridad: Probabilidad de que el avión sobrepase los límites de alerta seguros (en posición Vertical u Horizontal) y el sistema de navegación no advierta al usuario en un tiempo inferior al permitido para alertar. Semáforos de tráfico: ¿Realmente confiamos en ellos? Y en el caso de que los semáforos no estén funcionando ¿Cambian a amarillo intermitente?
    • 14. Requisitos de Aviación Civil para GNSS: Continuidad Continuidad: Capacidad del Sistema de Navegación para cumplir su servicio durante todo el tiempo de Operación, con la Precisión e Integridad requeridas. Al comenzar un viaje en coche... ¿llegaremos al destino?
    • 15. Requisitos de Aviación Civil para GNSS: Disponibilidad Disponibilidad: Es la porción del tiempo durante el cual el Sistema de Navegación está listo para ser usado aportando una información fiable a la tripulación, piloto automático o cualquier otro sistema que dirija el vuelo del aparato. ¿Cuánto tiempo está el coche en el garaje?
    • 16.
        • ¿Cuál es el dominio de definición de FALLO en el contexto Galileo?.
        • Desde un punto de vista RAMS, la determinación de que el Sistema falla, es decir que NO es aceptable para operar, se establece en términos probabilísticos.
        • Ejemplo de fallo en continuidad: “ La probabilidad de que los algoritmos del IPF declaren incorrectamente un satélite como No Monitorizado será inferior a 1E-8 en cada 15 s de servicio ” .
      Concepto de Fallo en Galileo Incumplimiento de los requisitos de prestaciones Sistema / Algoritmos Servicio Galileo Fallo Crítico? Defecto / Error / Hazard Criterios de Aviación Civil
    • 17. Requisitos de Aviación Civil para GNSS : Safety La SEGURIDAD (SAFETY) tiene que ser garantizada por todos los medios. (Obligatorio en Aeronáutica)
      • El nivel de Safety está definido por el Límite de Nivel de Seguridad:
        • Límite aceptable de frecuencia para accidentes fatales atribuible a todas causas posibles.
        • Su valor medio es 10-7/h
    • 18. La Problemática Safety de los Algoritmos Capítulo 4
    • 19.
        • Galileo es un Sistema Safety-Critical
        • Los algoritmos tienen que ser robustos y fiables.
      El peso de los Algoritmos en Galileo Es necesario asegurar que la Señal en el Espacio está libre de información errónea que pueda conducir a situaciones peligrosas.
    • 20. Problemática de los Algoritmos en la Navegación por Satélite
        • Fuentes de error que afectan a la transmisión de la señal.
        • Otros eventos generados por la propia arquitectura de Galileo.
      SITUACIONES POTENCIALMENTE PELIGROSAS Algoritmos Servicio Galileo Fallo Crítico Situaciones potencialmente peligrosas Barreras algorítmicas para cumplir con los requisitos integridad
    • 21.
        • En el OSPF / IPF la contribución de un mal diseño algorítmico supone un 90% de la probabilidad de generar un problema de integridad.
      Problemática de los Algoritmos. Conclusiones Algoritmos Sistema (HW/ SW)
    • 22. Gestión de RAMS Capítulo 5
    • 23. Estrategia de desarrollo
      • ¿Cuál es la estrategia de desarrollo se ha seguido para que OSPF e IPF puedan cumplir con las demandas de los estrictos requisitos de prestaciones?:
        • Implementación de un exhaustivo programa de Aseguramiento RAMS.
        • Aplicación de prácticas de desarrollo SW de Sistemas “Safety-Critical”
        • Aplicación de un riguroso proceso de Ingeniería de Sistemas.
        • Diseñar los elementos OSPF e IPF para que puedan operar de forma autónoma con una alta fiabilidad.
        • Implementación de un estricto proceso de V&V, que incluye:
          • Verificación formal del producto según los estándares aplicables.
          • Validación de los requisitos de prestaciones (precisión, integridad, continuidad y disponibilidad).
    • 24. Estrategia RAMS
      • NAVEGACIÓN EN GALILEO Y REQUISITOS RAMS:
      • Efemérides de Satélites y Relojes
      • Requisitos RAMS de prestaciones:
      Precisión Integridad Continuidad Disponibilidad PRODUCTOS OSPF & IPF: NAVEGACIÓN E INTEGRIDAD ESTRATEGIA RAMS Condicionan el Diseño y el Programa RAMS
      • Definir Algoritmos “Safety” que cumplan con las prestaciones.
      • Aplicar metodologías para Sistemas intensivos en SW considerados “Safety-Critical”.
      • Garantizar la Seguridad (Safety) por todos los medios más allá de cualquier duda razonable.
      • Equipos y Sistemas Certificables.
    • 25. Programa RAMS
        • Incluye la aplicación de diversas técnicas:
          • Análisis Hazard
          • FMECA (funcional/algorítmica, HW, SW)
          • HSIA (Análisis de interacción Hardware-Software)
          • FTA (Análisis de Árbol de Fallos)
          • Análisis de Contingencias y Paradas (Outages)
          • Análisis de Riesgos
          • Predicciones de Fiabilidad, Disponibilidad y Mantenibilidad.
      SOW ERD IRD PA LOG V &V EFE OUTAGES FMECA FTA ANÁLISIS HAZARD OFE INPUTS / HIPÓTESIS CONSOLIDACIÓN RAMS ANALISIS RAMS VERIFICACIÓN RAMS RECOM. HA RECOM. FTA RECOM. FMECA RECOM.
    • 26. Programa RAMS (II)
        • Todas las actividades RAMS están relacionadas con otras disciplinas del desarrollo del Sistema:
          • Equipo de Diseño e Ingeniería : Requisitos RAMS / Evaluación de la Solución de Diseño.
          • Dirección de Proyecto : aseguramiento del correcto desarrollo del Programa RAMS y Análisis de Riesgos.
          • Gestión de configuración : impacto de los cambios.
          • Equipo de Operación : Concepto de Seguridad Operacional.
          • Equipo de Verificación : Casos de Prueba sobre Requisitos RAMS y barreras.
          • Equipo aseguramiento de la Calidad (PA): cumplimiento de estándares, procedimientos, auditorías.
          • Ingeniería y Calidad a nivel desarrollo de Subsistemas
      Clave del Éxito: Entendimiento y sincronización con todas las disciplinas del Sistema.
    • 27. Programa RAMS / Ciclo de Vida
        • Las actividades RAMS se desarrollan a lo largo de todo el ciclo de vida del sistema.
      Requisitos y Diseño de Arquitectura Diseño Detallado y Codificación Verificación y Validación Entrega y Aceptación Operación PDR CDR QR AR Proceso de Mantenimiento ERD, IRD, ADD, ICD, TSD, SOW FMECA, HA, FTA, Outages, CIL, Recomendaciones, Requisitos RAMS, Barreras. Verificación & Validación RAMS DDD, DJF Código Pruebas, Evidencias Procedimientos Mantenimiento, Operaciones
    • 28. Idea Global: Estrategia RAMS en el IPF.
    • 29. Estrategia de Validación y Pruebas Capítulo 6
    • 30. Estrategia de Validación y Pruebas El objetivo es demostrar que los elementos Safety-Critical de GALILEO satisfacen los requisitos especificados. Verificación y Validación del Software GALILEO SW Standard VALIDACIÓN VALIDACIÓN DE PRESTACIONES VALIDACIÓN DEL SISTEMA (Utiliza escenarios operacionales “realistas”) Integridad Continuidad Disponibilidad Precisión
    • 31. Validación de Prestaciones
        • El objetivo es demostrar el cumplimiento de las prestaciones de navegación (Precisión, Integridad, Continuidad y Disponibilidad) en un escenario operacional “realista”.
        • Estrategia de Validación Requisitos Prestaciones :
        • PRUEBA + ANÁLISIS
        • Ejecución de los escenarios y posterior análisis estadístico las precisiones de los resultados obtenidos.
      • Para los requisitos de Continuidad, Disponibilidad e Integridad los resultados se combinan con técnicas de FTA
    • 32. Proceso de Validación de Prestaciones Análisis de Requisitos de Prestaciones: Se acuerda la interpretación con el cliente. Se vinculan los Requisitos de Usuario (URD) con la especificación del Sistema (TSD) Definición de la estrategia de Validación: Tiene que ser discutida y acordada con el Cliente Definición de los Casos de Prueba: Basada en la estrategia acordada. Tiene que ser aprobado por el Cliente en el hito “Test Readiness Review” (TRR). Deben definirse / prepararse / comprarse las herramientas de Validación Ejecución de los casos de prueba: Se presentan en el hito “Qualification Review”. Incluye el análisis estadístico de los resultados. Se presenta el cumplimento de los requisitos de prestaciones.
    • 33.
      • “ Galileo Software Standard”: Norma específica (única y común) para el desarrollo de todo el SW Galileo con vistas a asegurar la certificabilidad del sistema.
      • La norma surge de la necesidad de cumplir con la normativa espacial europea para el desarrollo del SW (ECSS-E-40, ECSS-Q-80), los objetivos de certificación DO-178B y los requisitos Galileo de una forma eficiente.
      “ Galileo Software Standard” ECSS-E40 DO-178B ECSS-Q80 Galileo Req.’s GSWS
    • 34. Verificación, Validación y Prueba del SW
        • Los métodos y prácticas utilizadas en el proyecto Galileo para verificar, validar y probar el SW están basados en DO-178B.
        • La aplicabilidad de dichos métodos y prácticas está en función del nivel de criticidad del SW.
        • El documento “Galileo SW Standard” define todas las actividades de verificación, validación y prueba que deben realizarse.
    • 35. Metodología y Procedimientos de Soporte
        • Normativa de la Agencia Espacial Europea (ESA) para las actividades de confiabilidad: ECSS-Q-30B (Dependability), ECSS-Q-40B (Safety), ECSS-Q-40B-02A (Hazard Analysis), ECSS-Q-40B-12A ( Fault Tree Analysis )
        • Directivas y guías comunes para las actividades de: Ingeniería de Sistemas e Ingeniería SW, Aseguramiento del Producto, Control de Configuración, Gestión del Proyecto
        • Procesos y metodología específica de GMV para el desarrollo de sistemas y desarrollo SW (CMMI nivel 3)
        • Certificación del sistema : reconocimiento legal por parte de la autoridad de certificación de que el sistema Galileo cumple con los requisitos de certificación aplicables (equivalentes a los contemplados en DO-178B).
    • 36. Gracias Amaya Atencia Yépez OSPF / IPF RAMS Manager Email: aatencia@gmv.es Santiago Ledesma IPF PA Manager Email: sledesma@gmv.es www.gmv.com