Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung

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

Andreas Schreiber <Andreas.Schreiber@dlr.de>
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Köln/Braunschweig/Berlin
http://www.dlr.de/sc

Folie 1
FrOSCon 2010 > Andreas Schreiber > Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung > 22.08.2010

Folie 2

Das DLR
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Forschungseinrichtung
Forschungsbereiche: Luftfahrt, Raumfahrt, Verkehr und Energie
Raumfahrt-Agentur
Projektträger

Folie 3

Standorte und Personal

6.500 Mitarbeiterinnen und  Hamburg
Bremen-   Neustrelitz
Mitarbeiter arbeiten in
Trauen 
29 Forschungsinstituten und Berlin- 
Braunschweig 
Einrichtungen in
 13 Standorten.
 Göttingen
 Köln
Büros in Brüssel,  Bonn
Paris und Washington.

 Lampoldshausen
 Stuttgart
 Oberpfaffenhofen
Weilheim 

Folie 4

DLR Forschungsbereich Luftfahrt

Optimierung der Leistung und
der Umweltverträglichkeit des
Gesamtsystems „Flugzeug“
Erweiterung des Flugbereichs
von Hubschraubern auf alle
Wetterbedingungen
Effiziente und umweltfreundliche
Flugtriebwerke
Sicherer, umweltfreundlicher und
effizienter Luftverkehr
(Flugsicherung, Flugbetrieb)

Folie 5

DLR Forschungsbereich Raumfahrt

Erforschung des Weltraums
Forschung unter
Schwerelosigkeit
Erdbeobachtung
Kommunikation & Navigation
Raumtransport
Technik für Raumfahrtsysteme

Folie 6

DLR Forschungsbereich Verkehr

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

Folie 7

DLR Forschungsbereich Energie

Die DLR-Energieforschung
konzentriert sich auf

CO2-Vermeidung durch Effizienz
und Erneuerbare Energien
Synergien im DLR
energiewirtschaftlich relevante
und großforschungsspezifische
Themen.

Folie 8

Software im DLR

Folie 9

Software im DLR
Größenordnung der Software-Entwicklung

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

Software-Entwicklungen in Luft- und Raumfahrt
Klassifizierung
Software für missionskritische Systeme
Embedded Software und Real-Time-Software in
Flugzeugen, Satelliten, Raumfahrzeugen, …

Software mit großen Userzahlen
Internet/Intranet/Email, Webshop für Satellitendaten

Software zur Unterstützung
Prozessunterstützung, Datenmanagement, Modellierungs-
und Simulationsumgebungen, …

Software deren Effizienz wichtig ist
Numerische Simulationscodes

Folie 11

Freie Software in der Luft- und Raumfahrt
Nutzen von Open-Source-Software

Reduktion des Entwicklungsaufwands
Weniger eigener Source Code
In manchen Projekten wird nur ca. 10%
neu programmiert

Profitieren von der Stabilität
Open-Source-Software ist vielfach getestet
… und wird ständig weiterentwickelt

Folie 12

Nutzung von Open-Source-Software

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

Folie 13

Bereitstellung von Open-Source-Software

Forschungseinrichtungen stellen eigene Entwicklungen zur Verfügung
Simulationssoftware
Datenverwaltungssoftware
Bibliotheken

Beteiligung an Open-Source-Projekten
Mitarbeit bei existierenden Projekten
Gemeinsame Entwicklungen in Forschungsprojekten

Folie 14

Lizenzen

Häufig verwendete Lizenzen
Apache License 2.0
BSD License
Eclipse Public License

Überprüft von der DLR-Rechtsabteilung

Ähnlich auch in vergleichbaren Organisationen
ESA
NASA

Folie 15

Beispiele für
Software-
Anwendungen

Folie 16

Management wiss.
Daten von
- Simulationen
- Experimenten
- Erdbeobachtungen

Folie 17

Open-Source-Software DataFinder
Implementiert in Python und Qt

Folie 18

Datenmanagement-Webportal
Liveray Portal-Framework

Folie 19

Sicherung und Nutzung
von Expertenwissen

Folie 20

Graphische Modellierung von Abhängigkeiten
Wissensmanagement für
Berechnungsingenieure

Verwendete
Open-Source-Software:
- Eclipse
- JBoss Drools
- Apache Lucene Folie 21

Software für den Entwurf
von Flugzeugen aller Art

Verwendete
- Open Inventor
- Qt

Folie 22

Früher Entwurf von
Flugzeug-Geometrien

Verwendete
- OpenCASCADE

Folie 23

Open-Source-Software RCE
(Remote Component Environment)

Verwendete
- Eclipse
- VTK
Folie 24

Virtuelle Produktentwicklung
… von Schiffen

Folie 25
Bild: Flensbuger Schiffbau Gesellschaft FrOSCon 2010 > Andreas Schreiber > Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung > 22.08.2010

… mit modernen
Software-Systemen
(Eclipse-basiert)

Folie 26

Virtuelle Produktentwicklung
… von Raumschiffen

Folie 27

RODOS
In C++ implementiertes,
hochzuverlässiges Echtzeit-
Betriebssystem für eingebettete
Systeme.

Einsatz in Satelliten

Folie 28

Folie 29

Simulation und Management
… von Luft-Verkehr
Folie 30

Datenbank für Luftverkehrsbeobachtung
Mit Open-Source-Software DataFinder

Folie 31

Datenbank für Luftverkehrsbeobachtung
Import von Daten

Import aller Datenquellen (PDF/Word/Text-Dateien, Excel, Access, …)
Klassifikation
Verhinderung doppelter Daten

Folie 32

Klima-Forschung

Folie 33

Beispiel:
Klimadaten

Verteilte Datenarchive
Riesige Datenmengen
(Petabytes)
Speicherung bei den
Datenquellen
(Sensoren, Institute)

Verschiedene Datenformate
Bedingt durch Art und
Zweck der Daten
Historische Gründe

Folie 34

Auswahl und Zugriff auf Klimadaten

Open-Source-Software (Python)
Auswahl von Daten-Sets
Auswahl einzelner Daten

Folie 35

Auswahl und Zugriff auf Klimadaten

Open-Source-Software (Python)
Auswahl von Daten-Sets
Auswahl einzelner Daten
Auswahl der Regionen
(Längengrad, Breitengrad)
Auswahl der Höhe
Auswahl von Zeiträumen

Folie 36

Folie 37

Simulation und Management
… von Strassen-Verkehr

Folie 38

Open-Source Software SUMO
(Simulation of Urban MObility)

Folie 39

Verkehrssimulation

Folie 40

Anwendungsbeispiel
WJT2005 / Soccer2006

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

Folie 41

High-Performance
Computing

Folie 42

Linux
Verwendete Distributionen

Folie 43

Verteiltes Rechnen
und Grid-Computing

Folie 44

Verteiltes Rechnen und Grid-Computing
Freie Middleware

Forschungszentrum Jülich u.a.

Argonne National Laboratory u.a.

Folie 45

Komplexe Simulation
Beispiel X-31

Folie 46
DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik FrOSCon 2010 > Andreas Schreiber > Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung > 22.08.2010

Folie 47

Die Turbomaschine

DLR Institut für Antriebstechnik
Folie 48

Folie 49
DLR Institut für Antriebstechnik

Folie 50

Virtual
Reality
Folie 51
Bild: P. Winandy FrOSCon 2010 > Andreas Schreiber > Open Source in der Luft- und Raumfahrt-Forschung > 22.08.2010

Verwendete
- ViSTA VR Toolkit

Folie 52

Mobile Anwendungen

Folie 53

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

Folie 54

Plug‘n‘Care Connector

Folie 55

Hinweise

Folie 56

Interesse an Mitarbeit?

Folie 57

Mitarbeit als Student oder Absolvent
(Praktikant/in, Studienarbeiter/in, Doktorand/in, Mitarbeiter/in)

Studium/Ausbildung in Sehr wichtig:
Technomathematik Teamfähigkeit
Informatik Motivation
Mathematik Wissensdrang
Ingenieurwissenschaften Offenheit
Ideenreichtum
Kenntnisse z.B. in
Software-Engineering Eigene, neue Ideen für Projekte
Software- und Entwicklungen sind sehr
Qualitätssicherung willkommen!
Virtuelle Realität
Grid- & Cloud-Computing www.DLR.de/jobs/sc Folie 58

pyCologne
Die Python User Group Köln

Monatliche Treffen von Python-Interessierten
aus dem Großraum Köln
Treffen an jedem 2. Mittwoch im Monat
Beginn: 18:30 Uhr
Ort: Benutzerrechenzentrum der Universität zu Köln
(Berrenrather Strasse 136, Köln)

Informationen über pyCologne
Internet: http://www.pycologne.de
Twitter: http://twitter.com/pycologne
Mailingliste:
https://lists.uni-koeln.de/mailman/listinfo/python-users

Folie 59

Fragen?

Kontakt

www.DLR.de/opensource

Folie 60

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